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Manuale «Riciclaggio a Freddo» Wirtgen

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Seconda edizione aggiornata al settembre 2001

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Wirtgen GmbHHohner Strasse 2 · 53578 Windhagen · Germania

Telefono: +49 (0) 26 45 / 131-0Telefax: +49 (0) 26 45 / 131-242

ISBN 3-936215-02-2

Seconda edizione aggiornata 2001Prima edizione 1998

Copyright © 1998, 2001 Wirtgen GmbH.Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte della presente

pubblicazione può essere riprodotta, conservata in un sistema di reperimento dati o trasmessa in qualsivoglia forma senza previa

autorizzazione della Wirtgen GmbH.

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PrefazioneA. A. Loudon & Partners è un’impresa affermata che si occupa di consulenza nell’ambito dell’ingegneria.Questa azienda si è specializzata nella tecnologia riguardante il ripristino delle pavimentazioni. Da oltresette anni serve i clienti Wirtgen in tutto il mondo relativamente alle macchine per il riciclaggio e ha acquisito innumerevoli conoscenze in proposito.

Wirtgen GmbH desidera esprimere il proprio ringraziamento alla A.A. Loudon & Partners per l’assistenzafornita ai clienti e in modo particolare per la realizzazione del presente manuale.

Siamo certi che questo manuale fornirà le soluzioni a molte problematiche inerenti alle metodologie dirisanamento delle pavimentazioni che adottano il processo di riciclaggio a freddo.

Wirtgen GmbH, settembre 2001

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Indice

Introduzione 13

Capitolo 1 Pavimentazioni stradali 15

1.1 Aspetti generali 15

1.2 Condizioni ambientali 15

1.3 Traffico 161.3.1 Il concetto del carico per Asse Standard Equivalente (ESAL) 161.3.2 Classificazione del traffico 161.3.3 Previsione del Traffico Teorico 17

1.4 I Componenti della Pavimentazione 181.4.1 Manto Stradale 181.4.2 Struttura della Pavimentazione Stradale 191.4.3 Sottofondo 19

1.5 Deterioramento delle Pavimentazioni Stradali 20

1.6 Manutenzione e Risanamento delle Pavimentazioni Stradali 21

1.7 Alternative di Risanamento 231.7.1 Risanamento del Manto Stradale 231.7.2 Consolidamento Strutturale 23

Capitolo 2 Il Riciclaggio a Freddo 25

2.1 Aspetti generali 25

2.2 Il Processo del Riciclaggio a Freddo 25

2.3 Vantaggi del Riciclaggio a Freddo 27

2.4 Impiego del Processo di Riciclaggio a Freddo 28

Capitolo 3 Indagine e Progetto delle Pavimentazioni 29

3.1 Introduzione 29

3.2 Categorie del Riciclaggio a Freddo 303.2.1 Riciclaggio in Profondità 303.2.2 Riciclaggio Superficiale 323.2.3 Miglioramento delle Strade Non Asfaltate 33

3.3 Indagine della Pavimentazione 343.3.1 Studio delle Informazioni Disponibili 343.3.2 Analisi del Traffico Teorico 343.3.3 Metodi di Indagine 343.3.3.1 Valutazione Visiva 343.3.3.2 Penetrometro a Cono Dinamico 353.3.3.3 Scavi di Prova 363.3.3.4 Carotaggio 363.3.3.5 Misurazione delle Profondità dei Solchi 36

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3.3.3.6 Misurazione delle Deflessioni 363.3.3.7 Prove di Laboratorio 37

3.4 Procedure di Indagine per le diverse Categorie di Riciclaggio a Freddo 373.4.1 Riciclaggio in Profondità 373.4.2 Riciclaggio Superficiale 373.4.3 Miglioramento delle Pavimentazioni Stradali Inghiaiate non Asfaltate 37

3.5 Studio delle Miscele 38

3.6 Approcci ai Progetti delle Pavimentazioni 393.6.1 Metodi di Progetto CBR 393.6.2 Metodi di Progetto con il Penetrometro a Cono Dinamico 393.6.3 Metodi basati sulla Deflessione 403.6.4 Metodi di Progetto Meccanicistici 403.6.5 Riassunto degli Approcci ai Progetti delle Pavimentazioni 41

3.7 Tipiche Strutture delle Pavimentazioni Riciclate a Freddo 413.7.1 Aspetti generali 413.7.2 Esempio di Selezione di un Progetto delle Pavimentazioni 41

Capitolo 4 Aspetti Pratici e Funzionali 45

4.1 Aspetti generali 45

4.2 Programmazione del Riciclaggio 46

4.3 Sistemazione del Traffico Pubblico 48

4.4 Logistica 49

4.5 Operazioni Antecedenti il Riciclaggio 514.5.1 Rimozione degli Ostacoli 514.5.2 Preformatura dello Strato Esistente antecedente al Riciclaggio 524.5.3 Riporto di Nuovo Materiale 524.5.4 Prefresatura antecedente il Riciclaggio 52

4.6 Giunti e Sovrapposizioni 544.6.1 Giunti Longitudinali 544.6.2 Giunti Longitudinali su Strade di Larghezza Ridotta 554.6.3 Giunti Laterali 56

4.7 La Procedura di Riciclaggio 574.7.1 Allestimento del Treno di Riciclaggio 574.7.2 Avviamento 574.7.3 Riciclaggio 584.7.4 Posa del Materiale Riciclato 584.7.5 Costipamento 594.7.6 Finitura del Manto 60

4.8 Controllo qualità 60

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Capitolo 5 Sostanze Stabilizzanti 63

5.1 Tipi di Sostanze Stabilizzanti 635.1.1 Aspetti generali 635.1.2 Sostanze Stabilizzanti Cementizie 645.1.3 Sostanze Stabilizzanti Bituminose 64

5.2 Procedura di Stabilizzazione con Cemento 655.2.1 Aspetti generali 655.2.2 Incrinature dei Materiali Trattati con Cemento 655.2.3 Impiego del Cemento 665.2.4 Precoce Apertura al Traffico 675.2.5 Parametri per Strati Trattate con Cemento 67

5.3 Processo di Stabilizzazione con Emulsione Bituminosa 685.3.1 Aspetti generali 685.3.2 Tipi di Emulsione 695.3.3 Impiego di Emulsione Bituminosa 695.3.4 Concetto di Contenuto Totale di Liquido 705.3.5 Parametri per Strati Stabilizzati con Emulsione Bituminosa 70

5.4 Processo di Stabilizzazione con Bitume Espanso 715.4.1 Aspetti generali 715.4.2 Caratteristiche del Bitume Espanso 725.4.3 Impiego del Bitume Espanso 735.4.4 Parametri per Strati Stabilizzati con Bitume Espanso 75

5.5 Sommario - Sostanze Stabilizzanti Cementizie e Bituminose 765.5.1 Comparazione dei Processi di Stabilizzazione con Cemento e Bitume 765.5.2 Caratteristiche di Efficienza 77

Bibliografia 79

Appendici 83

Appendice 1 Esempi di Metodologie di Progetto delle Pavimentazioni per il Riciclaggio a Freddo 85

A1.1 Riciclaggio in Profondità 87

A1.2 Riciclaggio Superficiale 98

A1.3 Miglioramento della Qualità delle Strade Inghiaiate non Asfaltate 102

Appendice 2 Procedure di Studio delle Miscele 107

A2.1 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale stabilizzato con Cemento 109

A2.2 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con Emulsione Bituminosa 112

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A2.3 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con Bitume Espanso 114

A2.4 Strumenti di Laboratorio richiesti per lo Studio delle Miscele di Materiale stabilizzato con Cemento 120

A2.5 Strumenti di Laboratorio richiesti per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con Emulsione Bituminosa e Bitume Espanso 123

Appendice 3 Attrezzature Ausiliarie per il Riciclaggio a Freddo 127

A3.1 Rulli 129

A3.2 Livellatrici 129

A3.3 Spanditrici alla rinfusa 130

A3.4 Mescolatore di «slurry» 130

A3.5 Cisterne 131

A3.6 Altro 132

Appendice 4 Specifiche Standard per il Riciclaggio a Freddo in situ 135

A4.1 Finalità 137

A4.2 Materiali 137

A4.3 Impianto e Attrezzature 138

A4.4 Costruzione 139

A4.5 Protezione e Manutenzione 145

A4.6 Tolleranze di Costruzione 145

A4.7 Indagini di Routine e Test 146

A4.8 Misurazione e Pagamento 146

Esempio di una tipica Scheda Quantità 149

Appendice 5 Analisi dei Costi 151

A5.1 Tariffe Base 153

A5.2 Esempio di Riciclaggio in Profondità 154

A5.3 Esempio di Riciclaggio Superficiale 158

A5.4 Esempio di Miglioramento di Strade Inghiaiate non Asfaltate 160

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IntroduzioneNel corso degli ultimi cinquant’anni le infrastrutture, in modo particolare le vie di comunicazione, hanno conosciutouno sviluppo senza precedenti. In tutto il mondo, infatti, sono state costruite diverse migliaia di chilometri di nuovestrade al fine di soddisfare le esigenze dei volumi di traffico in aumento. Molte di esse sono in uso da oltre vent’an-ni e, avendo raggiunto il limite della loro vita utile, necessitano di crescenti interventi di manutenzione volti a mante-nere livelli accettabili di servizio. Inoltre, negli anni, la quantità media di automezzi è aumentata in modo costante inquanto un volume più elevato di merci, anziché su rotaie, viene trasportato su strada poiché questo tipo di traspor-to offre una maggiore rapidità e flessibilità. Il derivante incremento del traffico e delle sollecitazioni delle ruote, il mag-giore carico per asse e «l’età avanzata» sono tutti fattori che concorrono al deterioramento delle sedi stradali.

Con l’avvicinarsi del nuovo millennio, le reti viarie della maggior parte dei paesi presentano i problemi sopra elenca-ti; da ciò deriva la necessità di destinare una quota maggiore del budget per la rete stradale alla sola manutenzionedelle pavimentazioni preesistenti. Ne consegue una minor disponibilità di denaro per l’adozione di provvedimenti dirisanamento o per la costruzione di nuove strade. Molti paesi, addirittura, non dispongono di sufficienti fondi per farfronte alle mere esigenze di manutenzione con un conseguente rapido deperimento della rete stradale. Al fine, quin-di, di ripristinarne i livelli di servizio, risulteranno pertanto necessari interventi di risanamento più costosi. La realiz-zazione di nuove strade o di progetti di miglioramento, spesso, può essere presa in considerazione soltanto se gliintroiti della tassa di transito giustificano l’esborso di capitali. Si tratta, insomma, di una spirale in discesa.

Questo scenario, alquanto scoraggiante, rappresenta una sfida per gli ingegneri civili. La Banca Mondiale e altri en-ti hanno messo in evidenza che ogni stato necessita di un solido complesso di servizi pubblici onde garantire la pro-pria salute economica e hanno sottolineato che una rete stradale in buone condizioni costituisce una parte fonda-mentale di dette infrastrutture. In quei casi in cui i fondi disponibili non siano sufficienti per superare l’attuale crisi,occorrerà individuare un metodo più redditizio di ripristino della sede stradale. Occorre pertanto fare innovazioni nelsettore al fine di trovare metodi di costruzione alternativi in grado di aumentare la redditività dei budget già fissati;questo consentirà di ottenere un numero maggiore di metri quadri di piano stradale rigenerati per ogni dollaro spe-so. Il riciclaggio rappresenta una di queste alternative.

Il riciclaggio delle pavimentazioni stradali quale misura di risanamento è un concetto relativamente nuovo. Fatta ec-cezione per una serie di documenti tecnici riguardanti specifici argomenti nell’ambito del riciclaggio, non è molto ilmateriale pubblicato che gli ingegneri civili hanno a disposizione per conoscere nel dettaglio questo settore. Al finedi colmare questa lacuna, nell’agosto 1995, la A.A. Loudon & Partners ha pubblicato il suo primo libro intitolato «Ri-ciclaggio a freddo in sito in profondità – Consigli tecnici e specifiche di impiego», da cui è stato tratto un feedbackmolto prezioso.

Questa seconda pubblicazione, più esauriente, è stata redatta dalla A.A. Loudon & Partners e pubblicata dalla Wirt-gen GmbH. L’opera è stata ampliata allo scopo di integrarla con un’esperienza pratica triennale nel settore del rici-claggio e mira a colmare le lacune riscontrate nella prima edizione. La pubblicazione in oggetto si presenta sotto for-ma di manuale d’uso che tratta specificamente il riciclaggio a freddo in sito di pavimentazioni flessibili. Noncontempla, invece, il riciclaggio esterno (o in impianto fisso), il rimescolamento a caldo dell’asfalto né il ripristino dipavimentazioni di calcestruzzo in quanto trattasi di separati campi specialistici.

Il primo capitolo fornisce, sostanzialmente, una visione d’insieme della tecnologia della pavimentazione stradale; esa-mina lo scopo a cui dette pavimentazioni servono e ne valuta le modalità di deterioramento. Ne consegue la presain esame di metodi alternativi di risanamento e l’introduzione del concetto del riciclaggio, argomenti trattati nel Ca-pitolo 2. L’aspetto progettuale del riciclaggio è il soggetto del Capitolo 3 che esamina nei particolari le indagini del-le pavimentazioni, le analisi dei materiali e i progetti di pavimentazione per poi concludere con una serie di esempidi progetto. Il Capitolo 4 si sofferma sugli aspetti pratici del riciclaggio, mentre il Capitolo 5 analizza uno dei com-ponenti più importanti del riciclaggio, le sostanze stabilizzanti.

Le appendici contengono innumerevoli informazioni inerenti all’argomento in questione. Esse includono, a titolo diguida, esempi di indagine delle pavimentazioni ed esaminano le procedure standard relative allo studio delle miscele,le attrezzature ausiliarie - componente essenziale del processo di riciclaggio - le specifiche standard d’impiego econtengono un esempio di determinazione dei costi; il tutto allo scopo di fornire un ausilio all’operatore del settore.Pur essendo notevolmente attinenti al riciclaggio a freddo, queste informazioni non sono state inserite all’interno deltesto per ragioni di praticità.

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15Capitolo 1

Capitolo 1: Pavimentazioni Stradali1.1 Aspetti generaliLa superficie, o manto stradale, è di solito l’unica parte visibile di una strada. Detto manto riveste la struttura della pa-vimentazione formata da vari strati di diverso materiale che spesso raggiunge una profondità superiore al metro. Lastruttura è quella parte della strada che ha il compito di trasferire il carico, trasmesso sul manto dagli automezzi, alla«terra», il materiale naturale sottostante (denominato sottofondo). In genere, il sottofondo offre una scarsa portanza;per tale ragione, i carichi ad elevata intensità impartiti dagli automezzi sul manto stradale vengono distribuiti su un’am-pia area di sottofondo, come si osserva nella fig. 1.1.

1.2 Condizioni ambientaliLe strade vengono costruite in tutto il mondo in qualsiasi area climatica, dai caldi e secchi deserti alle regioni alta-mente piovose fino alla gelida tundra. Tuttavia, a prescindere dalle condizioni ambientali, ogni singola strada vieneprogettata in modo tale da essere in grado di sostenere i carichi del traffico, mediante lo stesso fondamentale mec-canismo di trasferimento, agli strati più bassi, delle forze ad elevata intensità esercitate sul manto dai carichi delleruote; sollecitazioni a cui il sottofondo può essere soggetto senza subire deformazioni.

Le condizioni ambientali influiscono sulle strade principalmente in due modi:

• Il manto stradale. Oltre alle sollecitazioni degli automezzi, le superfici stradali sono soggette all’azione delsole, del vento, della pioggia, della neve e degli altri elementi naturali, i cui effetti incidono considerevolmentesulle caratteristiche costruttive del manto stradale; questi si manifestano nel modo di seguito descritto:

- effetti termici che provocano modifiche volumetriche in quanto i materiali si dilatano e si contraggono pereffetto della variazione della temperatura. L’escursione termica quotidiana del manto è un fattore impor-tante. Nelle regioni desertiche, lo strato superficiale di una strada bitumata può essere soggetto, dall’albaa mezzogiorno, a un’escursione termica di oltre 50°C, mentre i manti stradali del Circolo Artico, durantel’inverno, vengono seppelliti dalla neve, mantenendo così una temperatura relativamente costante;

- effetti derivanti dal congelamento che provocano quel fenomeno noto come «deformazione da gelo». Ri-petuti cicli gelo/disgelo causano ingenti danni al manto stradale;

- effetti dovuti alle radiazioni che causano ai manti stradali quello che denominiamo «deterioramento della su-perficie stradale provocato dal sole». Le radiazioni ultraviolette a cui è esposto il manto stradale ossidano ilbitume e lo rendono fragile; questo processo è noto come «invecchiamento».

• La struttura della pavimentazione. L’acqua è il peggiore nemico delle strutture stradali. La saturazionedell’acqua, infatti, determina un ammorbidimento dei materiali e, nel momento in cui viene impartito il carico,agisce quale lubrificante intergranulare. La capacità portante di un materiale allo stato secco è sempre mag-giore di quella offerta allo stato umido e quanto più coerente (o argilloso) è il materiale, tanto più questo saràsoggetto all’azione dell’umidità. Si rivela quindi di fondamentale importanza evitare che l’acqua penetri all’in-terno della struttura della pavimentazione, in modo particolare nei materiali di qualità inferiore situati negli stra-ti più bassi.

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaa a aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaManto stradale

Struttura della pavimentazione

Sottofondo

Carico per ruota

Superficie di contatto

Carico

Trasferimento

Fig 1.1 Trasferimento del Caricotramite la struttura dellaPavimentazione

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16 Capitolo 1

1.3.2 Classificazione del traffico Ai fini della progettazione di pavimentazioni (a differenza della progettazione geometrica), il traffico vienegeneralmente classificato in base al numero di ESAL a cui si suppone il manto stradale sarà soggetto du-rante la propria vita teorica. Questo tipo di suddivisione comporta la determinazione di un quadro tem-porale e della «vita teorica». I proprietari delle strade si attendono normalmente un profitto dai fondi in-vestiti per la pavimentazione e, nel conteggiare questo utile, vengono generalmente presi in considerazionelassi di tempo che variano dai 5 ai 20 anni. Questo periodo di ricavo servirà poi a stabilire la vita teoricadella pavimentazione. Il prossimo paragrafo si occuperà delle previsioni relative al traffico teorico (o nu-mero di ESAL previsti durante tale intervallo temporale).

Tipo di mezzo pesante (con carico)

Camion a 2 assali

Autobus a 2 assali

Camion a 3 assali

Camion a 4 assali

Camion a 5 assali

Camion a 6 assali

Camion a 7 assali

Numero medio di ESAL per automezzo

0,70

0,75

1,70

1,80

2,20

3,50

4,40

Tabella 1.1 Carico per Asse Standard Equivalente per automezzo

1.3 TrafficoI presunti volumi del traffico e la composizione di quest’ultimo, relativamente alle dimensioni e alla massa degli au-tomezzi, determinano in larga misura i requisiti riguardanti la geometria stradale (allineamento, numero di corsie, ecc.)e la struttura della pavimentazione. In sede di progettazione è quindi essenziale che la previsione sui futuri dati deltraffico sia il più precisa possibile.

Ai fini del progetto delle pavimentazioni, le caratteristiche del flusso del traffico importanti sono quelle che consen-tono di determinare l’entità e la frequenza dei carichi che si prevede possano essere impartiti sulla superficie stra-dale durante la vita presunta della pavimentazione. Il carico trasmesso da un pneumatico al manto stradale è de-terminato da tre fattori:

- il carico (espresso in kN) realmente sorretto dal pneumatico che, unitamente alla - pressione di gonfiaggio (espressa in kPa), determina «l’impronta» del pneumatico sulla strada. Detta impronta cir-

coscrive l’area del manto stradale soggetto al carico e, infine- la velocità di transito che stabilisce il ritmo al quale il manto è soggetto o meno al carico.

Le autovetture sono normalmente dotate di pneumatici aventi pressioni variabili da 180 a 250 kPa; le sollecitazioni diquesti automezzi non superano i 250 kg per pneumatico o i 50 kN per asse. Questo carico è irrilevante se paragonatoa quello trasmesso da un camion di grosse dimensioni, destinato al trasporto di carichi pesanti, pari solitamente a80 kN per asse, con una pressione di gonfiaggio variabile da 500 a 900 kPa. Risulta quindi ovvio che il carico di dettimezzi pesanti è l’elemento che inciderà maggiormente sui requisiti di resistenza della pavimentazione.

1.3.1 Il concetto del carico per Asse Standard Equivalente (ESAL) Dal momento che il caricamento di mezzi pesanti è sempre regolato dalla legge in vigore, le pavimentazioni strada-li vengono progettate in conformità alle normative in materia. L’espressione «carico per asse legale» indica il caricomassimo consentito su un singolo asse; questo valore, sebbene differisca da paese a paese, è di solito compresotra 80 kN e 130 kN. Ai fini della progettazione di pavimentazioni, occorre tenere presente anche la configurazionedegli assali di un automezzo, la qual cosa è possibile valutando il carico di un mezzo pesante in termini di «CarichiPer Asse Standard Equivalenti» (ESAL = Equivalent Standard Axle Load).

La tabella sotto riportata può essere utile come guida per determinare il numero di ESAL che verranno applicati sulmanto stradale da varie categorie di mezzi pesanti. Va notato che ai mezzi leggeri non viene attribuito un fattore ESALe quindi essi non rivestono alcun ruolo dal punto di vista della progettazione di pavimentazioni.

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I termini «leggero/medio/pesante», di uso frequente, sono troppo soggettivi per costituire l’unico strumentodi classificazione dei progetti delle pavimentazioni. Il traffico, pertanto, viene solitamente classificato inbase al numero di ESAL, come si osserva nella Tabella 1.2.

Occorre includere anche una classe «ultrapesante» rivolta a quelle pavimentazioni destinate a servizi «ul-trapesanti»; ne sono un esempio le pavimentazioni per piste e per strade per il trasporto di mine. Dettepavimentazioni, tuttavia, esulano dallo scopo del presente manuale e dovrebbero essere considerate co-me pavimentazioni per applicazioni speciali.

Capitolo 1

Classe del Traffico

0

1

2

3

4

5

Descrizione

Molto leggero

Leggero

Leggero/Medio

Medio

Pesante

Molto pesante

Tabella 1.2 Classificazione del Traffico

Numero di ESAL

meno di 0,3 x 106

da 0,3 a 1 x 106

da 1 a 3 x 106

da 3 a 10 x 106

da 10 a 30 x 106

da 30 a 100 x 106

I valori AADT e H vengono spesso determinati in base a precedenti calcoli sul traffico. Nel caso in cui questi con-teggi non siano disponibili, occorre effettuare dei calcoli fisici o elettronici per un arco di tempo rappresentativo.

Le stime inerenti al traffico devono comprendere il numero totale di automezzi che transitano ogni giorno su ciascunacorsia (in entrambe le direzioni) suddivisi per categoria. E’ in base alla classificazione delle strade e alle tecnologiedisponibili che solitamente si stabilisce se il conteggio debba essere effettuato elettronicamente. Oggigiorno esi-stono sofisticati metodi per il conteggio del numero di assi e dei pesi in movimento ma, essendo costosi, vengonoimpiegati soltanto per importanti strade di grande comunicazione. I calcoli fisici sono ancora i più diffusi e, a secondadel grado di competenza del personale a ciò preposto, si possono raccogliere informazioni attendibili mediante lasuddivisione dei mezzi pesanti in diverse categorie (a seconda del numero di assi) e prendendo nota se questi so-no con o senza carico.

Il grado di sovraccarico rappresenta un importante dato statistico in quanto la concezione dei progetti delle pavi-mentazioni si basa sul carico per asse legale. Poiché il sovraccarico provoca gravi danni alla pavimentazione, è ne-cessario ottenere dagli enti competenti dell’applicazione delle leggi qualsiasi tipo di informazione in merito. In man-canza di dati certi, si consiglia di procedere ad una valutazione compiendo uno studio sul carico; occorre quindipesare fisicamente un campione rappresentativo dei mezzi pesanti per stabilire il numero (o la percentuale) di auto-mezzi sovraccaricati e il grado di tale sovraccarico. I risultati ottenuti potranno quindi essere applicati a tutta la ca-tegoria di mezzi pesanti.

La formula 1.2 atta a determinare il fattore di crescita del traffico (fy) utilizza, come dato di ingresso (input), il tassopresunto di crescita del traffico su base annua (i) ,espresso in percentuale, e la vita teorica (y) espressa in anni:

Formula 1.1 Traffico Teorico = AADT x H x ESAL x fy

Formula 1.2 fy = 365 x( 1 + 0,01 x i ) { ( 1 + 0,01 x i )y - 1 }

0,01 x i

1.3.3 Previsione del Traffico TeoricoI dati storici, qualora disponibili, servono come base per calcolare il volume del traffico e il numero di ESAL a cui sisuppone la sede stradale sarà soggetta nell’arco della propria vita teorica. La formula per determinare il Traffico Teo-rico tiene conto del Traffico Giornaliero Medio su base Annua (AADT = Annual Average Daily Traffic), della percen-tuale di traffico pesante (H; Heavy= pesante), del numero medio di ESAL per mezzo pesante e del fattore di cresci-ta del traffico (fy):

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18 Capitolo 1

E’ possibile conoscere il fattore di crescita del traffico (fy) facendo riferimento anche a tabelle standard come laTabella 1.3 di seguito riportata. Tuttavia, questi prospetti non includono tutti i valori delle variabili i e y e quindi oc-corre prestare attenzione durante il calcolo dei valori intermedi in quanto l’interpolazione e l’estrapolazione direttepossono determinare un valore impreciso.

In sede di stima del tasso di crescita annuale del traffico (i), è necessario individuare l’incidenza di fattori di crescitadiversi dalle abituali cause di incremento economico. Il miglioramento della qualità delle sedi stradali e il risanamentodelle pavimentazioni costituiscono, ad esempio, un elemento di richiamo per quel tipo di traffico automobilistico chenormalmente si servirebbe di percorsi alternativi.

Nell’Appendice 1 è contenuto un esempio che illustra come potere utilizzare la formula per determinare il TrafficoTeorico relativamente ad un progetto.

1.4 I Componenti della Pavimentazione

Come descritto in precedenza, le pavimentazioni stradali sono costituite da tre componenti principali: il manto, la strut-tura e il sottofondo; ognuno di essi ha uno scopo ben specifico e viene quindi esaminato di seguito in modo separato.

1.4.1 Manto StradaleIl manto stradale, che costituisce l’interfaccia con il flusso del traffico e l’ambiente, serve a proteggere la strutturadella pavimentazione da entrambi questi elementi, offrendo durata nel tempo e impermeabilità.

• Protezione dal traffico. La rotazione dei pneumatici incide sul manto superficiale in due modi:

- le sollecitazioni trasmesse al manto dai carichi delle ruote sono prevalentemente sul piano verticale; tut-tavia, la componente orizzontale può rivelarsi un fattore importante, in particolare nelle curve, nelle fortipendenze e nei casi in cui l’impianto frenante subisca un danno. Il materiale impiegato per la realizzazio-ne del manto stradale deve possedere caratteristiche di resistenza tali da consentirgli di far fronte a tuttele citate sollecitazioni senza subire rotture da compressione o deformazioni;

- l’azione di sfregamento esercitata dai pneumatici, in particolare quando si affronta una curva, tende adabradere la superficie stradale. Col tempo, questo effetto di levigatura provoca una riduzione delle pro-prietà di attrito (resistenza allo slittamento) del manto che diventa scivoloso, specialmente se bagnato, equindi pericoloso.

• Protezione dall’ambiente. Come descritto al Paragrafo 1.2, il manto stradale è continuamente soggetto adue forme principali di attacchi da parte dell’ambiente: gli effetti termici e il «deterioramento provocato dalsole». Il manto, quindi, deve possedere le seguenti due proprietà:

- Elasticità: consente al manto di dilatarsi e contrarsi ripetutamente in base alle variazioni termiche; - durata: permette al manto di assorbire il quotidiano bombardamento dei raggi ultravioletti senza invecchiare

precocemente.

Il bitume è uno dei materiali più frequentemente utilizzati per i manti stradali in quanto si contraddistingue per fles-sibilità, durata ed elevata impermeabilità. L’asfalto a caldo (con una quantità di bitume pari a ~ 5%) viene general-mente adoperato per realizzare i manti stradali di prima qualità delle strade a traffico intenso, mentre i più economi-ci trattamenti superficiali che impiegano l’impermeabilizzante a scagliette vengono utilizzati in quei casi in cui il trafficoautomobilistico è ridotto.

Periodo teoricoy (anni)

4

6

8

10

15

20

Tasso di crescita del Traffico i

4 %

1611

2517

3497

4557

7600

11303

Tabella 1.3 Fattore di crescita del Traffico (fy)

6 %

1692

2698

3829

5099

9005

14232

8 %

1776

2891

4192

5710

10703

18039

10 %

1863

3097

4591

6398

12756

22995

2 %

1534

2348

3195

4076

6438

9045

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19Capitolo 1

1.4.2 Struttura della Pavimentazione Stradale

La struttura della pavimentazione ha il compito di trasferire il carico dal manto al sottofondo. Come si osserva nellaFigura 1.1, il carico per ruota a livello del manto viene in realtà ridotto all’interno della struttura in quanto distribuitosu un’ampia area del sottofondo. La struttura della pavimentazione si compone sempre di vari strati di materiale aven-ti caratteristiche di resistenza differenti; ogni strato ha la funzione di distribuire il carico che riceve dalla parte supe-riore su un’area più ampia della parte sottostante. Gli strati posti nella parte superiore della struttura sono soggettia livelli di sollecitazione maggiori rispetto agli strati inferiori e quindi devono essere costruiti con materiali più resi-stenti. La Figura 1.2 indica i tipi di materiale solitamente impiegati per la struttura della pavimentazione.

Il tipo di reazione del materiale ad un carico impartito dipende in larga misura dalle proprietà elastiche del materiale edalle caratteristiche del carico (ampiezza, ritmo di caricamento, ecc.). Si tratta però di un campo di specializzazioneche va oltre lo scopo di un manuale sul riciclaggio a freddo. Tuttavia, citiamo di seguito le caratteristiche importanti:

• I materiali granulari, che includono pietrisco e ghiaia, trasferiscono i carichi applicati attraverso i singoli gra-nuli, o armatura, della struttura. L’attrito intergranulare conserva l’integrità strutturale ma, in caso di ripetuticaricamenti (spesso associati ad un incremento del contenuto di umidità), si verifica un graduale processodi addensamento man mano che i granuli si avvicinano gli uni agli altri. Questo fenomeno può avere luogoin qualsiasi livello della struttura della pavimentazione provocando una deformazione della superficie. Taledeformazione si manifesta di norma sotto forma di solchi che si formano nelle aree di impronta delle ruote.

• I materiali legati, che includono i materiali stabilizzati e l’asfalto, agiscono piuttosto come una soletta. L’ap-plicazione di un carico verticale sulla superficie di una soletta genera sollecitazioni di compressione oriz-zontali nella metà superiore della soletta e una sollecitazione di trazione nella metà inferiore, con sollecita-zioni massime nelle parti alte e in quelle basse. La deformazione provocata da queste sollecitazioni, in modoparticolare quella derivante da sforzi di trazione nella parte inferiore, causa infine un tipo di rottura da faticaper effetto delle numerose ripetizioni del carico. Si tratta di incrinature che si formano nella parte inferioredello strato per poi propagarsi verticalmente man mano che le ripetizioni del carico proseguono.

Le deformazioni che si creano nel materiale naturale e le incrinature da fatica tipiche del materiale legato sono entram-be correlate al numero di ripetizioni del carico. Questo consente di determinare la vita funzionale di una pavimentazio-ne in termini di numero di volte che questa può essere «caricata» prima di essere soggetta al cedimento; stiamo par-lando di quella che viene denominata «Capacità Strutturale» della pavimentazione.

1.4.3 Sottofondo

Il terreno naturale d’impianto della struttura della pavimentazione può essere sia materiale in situ (sterro) o «impor-tato» (riporto). Le caratteristiche di resistenza di questo materiale determinano il tipo di struttura della pavimenta-zione in grado di distribuire il carico impartito alla superficie in modo tale che questo venga sorretto senza provoca-re deformazioni permanenti.

Fig 1.2 Strati tipici dellapavimentazione aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaBase

Manto stradale

Fondazione

Sottofondo

Asfalto / impermeabilizzante

Asfalto / bitume stabilizzante cemento stabilizzato / granulare

Bitume stabilizzato / cementostabilizzato / granulare

Cemento stabilizzato / granulare / materiale in situ

Ubicazione nella struttura Realizzato con

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20 Capitolo 1

I metodi di progettazione delle pavimentazioni stradali utilizzano generalmente, quale input, la resistenza e la rigi-dezza del sottofondo e mirano a realizzare una struttura avente una resistenza tale da proteggere il sottofondo. Ilmetodo empirico di progettazione basato sull’Indice di Portanza Californiano (CBR = California Bearing Ratio) è unodei più vecchi sistemi di progettazione delle pavimentazioni stradali per il quale basta l’indice CBR per stabilire i re-quisiti della pavimentazione. In generale, strutture della pavimentazione ad elevato spessore sono necessarie perproteggere il sottofondo di qualità inferiore e tale spessore viene di frequente ottenuto aggiungendo degli strati di«sottofondo selezionato».

1.5 Deterioramento delle Pavimentazioni Stradali

Le pavimentazioni stradali si logorano per diverse ragioni; le due cause più importanti sono rappresentate dagli ef-fetti ambientali e dal carico del traffico. Il deterioramento viene normalmente misurato in modo indiretto mediante lavalutazione della transitabilità senza però tralasciare aspetti visibili quali la profondità del solco e la fessurazione delmanto. La Figura 1.3. mostra come queste tre caratteristiche siano tipicamente correlate al trascorrere del tempo eall’effetto cumulativo del carico del traffico.

Il graduale deterioramento delle pavimentazioni è provocato da:

• Fattori ambientali responsabili della maggior parte delle fessure che si formano sul manto. La principale cau-sa di questo fenomeno sono i raggi ultravioletti del sole che provocano, in modo continuo, un lento induri-mento del bitume; questo a sua volta causa una riduzione dell’elasticità che determina la formazione di fes-sure nel momento in cui il manto si contrae in seguito al raffreddamento. Una volta che il manto ha perso lapropria capacità strutturale a causa delle suddette fessure, la pavimentazione tende a deteriorarsi ad un rit-mo sempre crescente per effetto della penetrazione di acqua.

• Gli effetti del carico impartito dal traffico sono responsabili dello sviluppo di solchi e di incrinature che si for-mano all’interno della struttura della pavimentazione. Ogni veicolo in transito provoca una lieve deforma-zione temporanea alla struttura della pavimentazione. La deformazione indotta da un veicolo leggero è tal-mente piccola da essere irrilevante mentre i veicoli ad elevato carico provocano deformazioni relativamenteampie. Il passaggio di numerosi automezzi ha un effetto cumulativo che genera gradualmente deformazio-ni permanenti e/o incrinature da fatica. Assali sovraccaricati causano un numero sproporzionato di danni al-la struttura della pavimentazione, accelerando così il fenomeno di deterioramento. Quest’ultimo è causatoda due diversi meccanismi che agiscono all’interno della struttura della pavimentazione, vale a dire:

- una deformazione permanente provocata dall’addensamento, ove le ripetute sollecitazioni di carico fannosì che i singoli granuli all’interno dello strato della pavimentazione si avvicinino, causando una riduzionedel numero di vuoti. Nel materiale granulare, questa perdita di vuoti comporta un aumento della resisten-za (quanto più un materiale è denso e tanto più questo è resistente) ma, nel caso dell’asfalto, si verifical’esatto contrario. Una riduzione della quantità di vuoti nell’asfalto non solo provoca solchi nelle aree diimpronta ma fa sì che il bitume inizi ad agire a guisa di un fluido per cui i carichi delle ruote generanopressioni idrauliche. Questo fenomeno provoca una spinta lungo i bordi della carreggiata; e

- incrinature da fatica dei materiali legati. Queste si sviluppano nella parte inferiore dello strato ove la defor-mazione da trazione provocata dai carichi delle ruote è al suo massimo livello. Dette incrinature si propa-gano poi alla superficie. Le deformazioni permanenti del materiale sottostante aggravano questa condi-zione aumentando di fatto l’entità della deformazione da trazione esercitata dai carichi delle ruote.

Fig 1.3 Indicatori della pavimentazione

Transitabilità

Profondità del solco

Fessurazione

Tempo / Traffico

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21Capitolo 1

Una volta che l’incrinatura si insinua attraverso il manto protettivo, l’acqua penetra nella struttura sottostante dellapavimentazione. Come descritto in precedenza, l’effetto di ammorbidimento dell’acqua comporta una riduzione del-la resistenza che a sua volta provoca un aumento del grado di deterioramento in caso di ripetuti carichi per ruota.

Inoltre, l’acqua in un materiale saturo trasmette prevalentemente carichi ruota verticali sotto forma di pressioni cheerodono rapidamente la struttura del materiale granulare e provocano la separazione del bitume dall’aggregato diasfalto. In queste condizioni le frazioni fini del materiale della pavimentazione vengono espulse verso l’altro attra-verso le incrinature (noto come «effetto pompa»), la qual cosa comporta lo sviluppo di vuoti di ampie dimensioniall’interno della pavimentazione. La formazione di buche e il rapido deterioramento della pavimentazione sono l’im-mediata conseguenza del logorio della sede stradale.

La Figura 1.4 indica tre delle più comuni forme di deterioramento della pavimentazione.aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaFig 1.4 Indicatori di Deterioramento della Pavimentazione

Deformazione del sot-tofondo che genera in-crinature negli strati so-vrastanti, provocando lapenetrazione d’acqua e laconseguente perdita di finidalla fondazione granulare

Incrinature da fatica dellabase di asfalto con pene-trazione di acqua e conse-guente perdita di fini dallafondazione granulare

Solchi limitati agli strati diasfalto

Manto di asfalto

Base di asfalto

Fondazione granulare

Sottofondo

In quei casi in cui le temperature scendono al di sotto di 4°C, l’eventuale acqua, presente nella pavimentazione, siespande creando pressioni idrauliche, persino in assenza dei carichi delle ruote. La deformazione da gelo causatada ripetuti cicli gelo/disgelo rappresentano l’aspetto più grave per una pavimentazione caratterizzata da fessure; neconsegue infatti il disfacimento.

Nelle aree desertiche secche, le fessure del manto stradale provocano un altro tipo di problema. Di notte, quando letemperature sono relativamente basse (spesso sotto zero) il manto stradale si contrae aumentando le dimensionidelle fessure e comportandosi come un rifugio per la sabbia battuta dal vento. Durante il giorno, quando le tempe-rature salgono, la superficie non riesce ad espandersi a causa della sabbia intrappolata all’interno della fessura, ilche fa sì che grosse forze orizzontali provochino una rottura ai lati della fessura. Queste forze possono poi portaread un innalzamento del manto rispetto alla struttura della pavimentazione in prossimità delle fessure influendo sul-la qualità, decisamente scadente, della transitabilità.

Un’ulteriore causa della fessurazione superficiale, in modo particolare dei manti sottili di asfalto, è legata alla man-canza di traffico. L’azione di «impastamento» del traffico mantiene «vivo» il bitume. L’ossidazione e il conseguenteindurimento di tale materiale provoca la formazione di fessure termiche a livello della superficie bitumata. La conti-nua esposizione a sollecitazioni del bitume provoca una tensione tale da chiudere queste fessure non appena si for-mano, evitandone così la propagazione.

1.6 Manutenzione e Risanamento delle Pavimentazioni Stradali

Gli interventi di manutenzione della pavimentazione consistono solitamente nell’evitare che l’acqua penetri all’inter-no della struttura della pavimentazione. A tale scopo, è necessario che il manto sia sempre impermeabile e che iprovvedimenti di drenaggio siano efficaci al fine di impedire che l’acqua non si depositi lungo il ciglio stradale.

L’acqua penetra normalmente nella struttura superiore della pavimentazione attraverso le fessure del manto stra-dale su cui spesso si deposita. Le fessure, quindi, devono essere sigillate non appena compaiono e i margini dellastrada devono essere rifilati per consentire lo scolo dell’acqua. Se affrontati con un certo anticipo, gli effetti dell’in-vecchiamento possono essere trattati efficacemente mediante la nebulizzazione di emulsione bituminosa. In casodi condizioni più gravi occorre applicare un impermeabilizzante a scagliette, qualora il volume del traffico sia ridot-to, oppure un sottile rivestimento tradizionale di asfalto miscelato a caldo.

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22 Capitolo 1

I suddetti provvedimenti, che mirano a conservare la flessibilità e la durata del manto stradale, risolvono in effetti sol-tanto il deterioramento dovuto alle condizioni ambientali. Le deformazioni e le incrinature da fatica causate dal ca-rico del traffico non possono essere trattate in modo efficace mediante interventi superficiali di manutenzione; esserichiedono infatti interventi di risanamento.

L’usura della pavimentazione, solitamente, è un processo relativamente lento. Gli indicatori di deterioramento dellapavimentazione di cui al Paragrafo 1.5 (mostrati anche in Figura 1.3) possono essere utilizzati per monitorare il rit-mo del deterioramento. Gli enti competenti impiegano spesso un sistema di database, noto come Sistema di Ge-stione della Pavimentazione (PMS = Pavement Management System) per controllare continuamente la transitabilitàdi tutte le pavimentazioni stradali della loro rete viaria, concentrandosi su quelle che richiedono maggiore attenzio-ne. La Figura 1.5 illustra un grafico di PMS per mostrare l’efficacia di interventi di manutenzione e di risanamentotempestivi.

Fig 1.5 Manutenzione gestionale / Interventi di risanamento decisi sulla base del monitoraggio delle condizioni di transitabilità

La figura sopra riportata sottolinea l’importanza di agire in modo tempestivo allo scopo di garantire le migliori con-dizioni possibili di transitabilità. Il ritmo di deterioramento è un fattore legato alla transitabilità; peggiore è la transi-tabilità e più rapido sarà il ritmo di deterioramento. Man mano che la qualità della transitabilità si riduce, occorre-ranno rimedi di più ampia portata con un conseguente aumento dei costi.

La decisione sul tipo di intervento a cui ricorrere per migliorare la pavimentazione stradale o semplicemente per ga-rantirne le attuali condizioni di transitabilità è spesso dettata da vincoli legati al budget. Provvedimenti di conserva-zione a breve termine possono essere estremamente redditizi. Il ripristino della pavimentazione viene talvolta diffe-rito fino a quando non potrà essere associato ad interventi volti a migliorare la geometria stradale e ad aggiungerecorsie supplementari. Ogni decisione relativamente a procedure di risanamento va presa indipendentemente, nel-l’ambito del contesto dell’intera rete viaria. Del resto, non fare alcunché e lasciare che pavimentazione si deteriori ul-teriormente è generalmente la decisione peggiore a causa del tasso esponenziale del grado di deterioramento coltrascorrere del tempo.

Conseguenze del mancato rifacimento del manto Rifacimento

del manto

Transitabilità terminale

Risanamento strutturale

Periodo teorico strutturale

Transitabilitàottenuta

Tempo / Traffico

Tran

sita

bili

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23Capitolo 1

1.7 Alternative di Risanamento

Solitamente sono disponibili diverse alternative volte al il risanamento di una strada deteriorata e talvolta è difficilestabilire quale sia la migliore tra esse. Tuttavia, la risposta a due importanti domande, da porsi nella fase iniziale, aiu-terà a scegliere la soluzione «giusta», quella più redditizia rispetto alle esigenze del proprietario. Queste due impor-tanti domandi sono:

- Quali sono i problemi reali della pavimentazione preesistente? Una rapida indagine basata su un controllo visivo esull’esecuzione di alcuni test basilari (es. misure di flessione) di norma basterà per capire il meccanismo di dete-rioramento. E’ importante stabilire se l’usura è limitata al manto stradale (strati superiori della pavimentazione) ose è dovuto a problemi di carattere strutturale;

- Che cosa desidera realmente il proprietario della strada? Egli prende in considerazione una vita teorica di 15 an-ni, o prevede uno sborso di capitale inferiore che blocchi il ritmo attuale di deterioramento e mantenga in uso lapavimentazione per altri cinque anni?

Le risposte a queste due domande porteranno alla scelta di quelle alternative di risanamento che risultano redditi-zie, in particolare, nell’ambito della natura del problema e del quadro temporale. Distinguendo l’origine del proble-ma in due categorie (superficiale o strutturale) e separandolo dal quadro temporale (breve e lungo termine) la scel-ta dell’alternativa ideale sarà più facile.

Un altro punto importante che influisce sulla decisione da prendere è la praticità dei vari metodi di risanamento. Vo-lume del traffico, condizioni temporali e reperibilità delle risorse sono tutti elementi rilevanti ai fini dell’esecuzione delprogetto e possono precludere alcune alternative.

Tutto questo ha un’unica finalità: stabilire la soluzione più redditizia del problema nell’ambito del contesto del pro-getto.

1.7.1 Risanamento del Manto Stradale

Interventi di risanamento a livello del manto stradale risolvono quei problemi che sono limitati agli strati superiori del-la pavimentazione; in genere, si tratta dei primi 100 mm, circa. Questi problemi sono solitamente causati dall’invec-chiamento del bitume e dalle fessure che si formano sul manto a causa delle pressioni termiche.

I metodi più comunemente usati per risolvere questo tipo di problema includono le operazioni di seguito indicate:

• Pavimentare un sottile rivestimento (~ 40 mm) di asfalto miscelato a caldo sul manto preesistente. Questa èla soluzione più semplice per un problema di carattere superficiale in quanto il tempo richiesto per comple-tare l’opera è breve e l’impatto sull’utente è minimo. Leganti modificati sono spesso utilizzati nell’asfalto permigliorare le prestazioni, aumentando così la vita del rivestimento. Ripetuti rivestimenti, tuttavia, aumenta-no l’innalzamento del manto stradale in seguito al quale possono sorgere problemi di drenaggio e di accesso.

• Frantuma e sostituisci, spesso noto come «pialla e pavimenta». Questo metodo rimuove lo strato incrinatodell’asfalto e lo sostituisce con un asfalto fresco miscelato a caldo, abbinato spesso con un legante modi-ficato. Il processo è relativamente rapido grazie alla elevate capacità produttive delle moderne frese. Il pro-blema è così risolto e i livelli dello strato di asfalto e della pavimentazione rimangono inalterati.

• Riciclare il materiale nella pavimentazione preesistente (riciclaggio superficiale) che può essere fatto sia inun impianto fisso trasportando il materiale fresato all’impianto stesso, sia in loco con il processo a caldo oa freddo. Questo tipo di riciclaggio mira principalmente a «ringiovanire» il legante bituminoso «invecchiato»presente nell’asfalto preesistente. Inoltre, le proprietà dell’asfalto che viene riciclato possono essere modi-ficate mediante l’aggiunta di nuovi materiali.

1.7.2 Consolidamento Strutturale

I provvedimenti di risanamento volti a risolvere problemi che interessano la parte interna della struttura di una pavi-mentazione sono in genere considerati una soluzione a lungo termine. Nell’affrontare problemi di carattere struttu-rale occorre ricordare che è la struttura della pavimentazione che si è deteriorata e non necessariamente i materialiin essa contenuti.

L’addensamento (o consolidamento) del materiale granulare è, infatti, una forma di miglioramento; maggiore è la den-sità del materiale e superiori saranno le caratteristiche di resistenza. Tuttavia, le conseguenze dell’addensamentocausano problemi agli strati sovrastanti, specialmente quelli costruiti con materiale legato.

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24 Capitolo 1

Di regola, il risanamento strutturale dovrebbe mirare a massimizzare il valore di ricupero della pavimentazione preesi-stente. Da ciò si evince che il materiale che è stato addensato non va toccato. La continua azione di «impastamento»del traffico avrà i suoi effetti nell’arco di diversi anni e sarebbe opportuno trarre beneficio dai vantaggi offerti da questeelevate densità.

Di seguito vengono indicate le varie e diffuse alternative di risanamento strutturale:

• Rifacimento totale. Questa è l’alternativa spesso preferita quando il risanamento abbinato ad un progetto dimiglioramento richiede variazioni notevoli dell’allineamento della strada. Essenzialmente, il rifacimento com-porta quell’operazione volgarmente detta «getta via e ricostruisci». Laddove il volume del traffico è elevato,spesso si preferisce costruire un nuovo impianto su un allineamento separato evitando in tal modo proble-mi di accoglimento del traffico.

• Costruzione di strati supplementari (di materiale granulare e/o asfalto) sulla parte alta del manto preesistente.Rivestimenti di asfalto di elevato spessore sono di frequente la soluzione più semplice per un problema dicarattere strutturale, laddove il volume del traffico è elevato. Tuttavia, come descritto sopra, un aumento del-l’innalzamento del manto spesso causa problemi di drenaggio e di accesso.

• Riciclaggio nella profondità della pavimentazione nella quale si verifica il problema; in tal modo si crea unnuovo strato spesso e omogeneo con caratteristiche di resistenza superiori. Strati supplementari possonoessere aggiunti nel caso in cui la pavimentazione debba essere migliorata in modo significativo. Sostanzestabilizzanti sono spesso aggiunte al materiale riciclato, specialmente nel caso in cui il materiale della pavi-mentazione preesistente sia di qualità inferiore e richieda un intervento di consolidamento. Il riciclaggio mi-ra a ricuperare il più possibile la pavimentazione preesistente, senza andare ad intaccare la struttura dellapavimentazione posta sotto il livello di riciclaggio.

L’obiettivo che ci si prefigge in sede di valutazione delle varie alternative è quello di individuare la soluzione più red-ditizia. Le parti del manuale che seguiranno, oltre a prendere in esame un approccio progettuale, mirano a fornireinformazioni sufficienti che consentiranno al lettore di includere il riciclaggio tra una delle citate alternative.

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25Capitolo 2

Mentre il processo di fresatura è in atto, l’acqua, contenuta in una cisterna collegata alla riciclatrice, viene erogatamediante un tubo flessibile e spruzzata all’interno della camera di miscelatura della stessa. L’acqua, misurata conprecisione tramite un impianto di iniezione gestito da un microprocessore, viene accuratamente miscelata con il ma-teriale fresato onde ottenere il contenuto d’umidità ottimale per effettuare il costipamento.

Le sostanze stabilizzanti fluide, quali l’impasto liquido (o «slurry») di cemento/acqua o l’emulsione bituminosa, sin-golarmente o abbinati, possono anch’essi essere introdotti direttamente nella camera di miscelatura in modo ana-logo. Inoltre, il bitume espanso può essere iniettato nella camera di miscelatura mediante una separata barra spruz-zatrice appositamente progettata.

Gli stabilizzanti in polvere, come il cemento Portland, vengono normalmente cosparsi sulla superficie stradale pre-esistente nella parte antistante la riciclatrice. Quest’ultima passa sopra la polvere e la miscela, unitamente all’acqua,con il materiale sottostante mediante un’unica passata.

I treni di riciclaggio possono avere configurazioni diverse a seconda del tipo di applicazione e al tipo di stabilizzan-te impiegato. In tutti i casi, comunque, la riciclatrice funge da locomotiva e spinge o tira l’attrezzatura ad essa col-legata mediante barre di spinta o di traino. Le Figure 2.2, 2.3 e 2.4 illustrano i comuni treni di riciclaggio.

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaFig 2.1 Configurazione di un tambuto di fresatura/miscelatura e impianti con barre spazziatrici

Iniezione di acqua e/o stabilizzanti fluidi

Pavimentazione usurata

Materiale granulare

Strato riciclatoprofondo

Tamburo di fresatura

Direzione di lavoro

Capitolo 2: Il Riciclaggio a Freddo2.1 Aspetti generaliQuesto capitolo prende in esame le attuali procedure di riciclaggio soffermandosi, in particolare, sulle attrezzaturenecessarie per lo svolgimento di questo tipo di processo. Il capitolo contiene esempi tipici dei vari dispositivi im-piegati nel riciclaggio a freddo; metodo che implica vari tipi di applicazioni e l’uso di diverse sostanze stabilizzanti.

Il capitolo contempla altresì i vantaggi, sia evidenti sia intangibili, offerti da questo tipo di processo e sottolinea l’im-portanza della presa in esame dei fattori locali in quanto essi incidono sulla redazione dei progetti inerenti al rici-claggio a freddo.

2.2 Il Processo del Riciclaggio a FreddoLe riciclatrici si sono evolute nel corso degli anni; si è passati infatti dalle frese modificate e dalle stabilizzatrici alleattuali riciclatrici specializzate. Essendo appositamente progettate per il riciclaggio di uno spesso strato di pavi-mentazione mediante un’unica passata, le moderne riciclatrici sono macchine di grosse dimensioni ad elevate pre-stazioni che possono essere montate su cingoli (2200 CR) o su pneumatici ad elevata flottazione (WR 2500).

Il «cuore» di queste macchine è costituito da un tamburo di fresatura/miscelatura munito di un elevato numero di ap-positi utensili da taglio. Il tamburo, mentre ruota, fresa il materiale della pavimentazione stradale preesistente, comeillustrato in Figura 2.1.

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26 Capitolo 2

Il treno di riciclaggio rappresentato in Figura 2.2 viene normalmente usato quando si esegue il riciclaggio a freddocon cemento. La riciclatrice spinge in avanti un mescolatore di «slurry». In quest’ultimo, il cemento e l’acqua ven-gono miscelati insieme in precise quantità prestabilite, e lo «slurry» viene trasferito mediante un tubo flessibile e iniet-tato nella camera di miscelatura della riciclatrice. In alternativa, anziché impiegare un mescolatore di «slurry», il ce-mento può essere cosparso a mo’ di polvere dinanzi alla riciclatrice.

Una volta riciclato, il materiale è soggetto ad una prima passata di un rullo compressore che lo consolida. Di segui-to, viene profilato da una motolivellatrice prima di essere costipato da un rullo vibrante.

Nel caso in cui l’emulsione bituminosa venga impiegata insieme al cemento, il treno di riciclaggio può essere dispostonel modo di seguito illustrato. Si noti, però, che davanti al mescolatore di «slurry» viene posizionata una cisterna con-tenente l’emulsione bituminosa. Qualora il cemento venga cosparso a mo’ di polvere dinanzi al treno di riciclaggio,la cisterna viene collegata direttamente alla riciclatrice, come illustrato in Figura 2.3.

In questa figura è rappresentata una riciclatrice cingolata. Il treno di riciclaggio viene solitamente così configuratoquando si esegue il riciclaggio superficiale in quei casi in cui la pavimentazione preesistente sia composta da spes-si strati di asfalto e il riciclaggio venga compiuto nell’ambito dello spessore dell’asfalto. Qualora la riciclatrice sia mu-nita di una pavimentatrice-livellatrice, l’utilizzo di una motolivellatrice per profilare la superficie potrebbe risultare su-perfluo.

La Figura 2.4 illustra due treni di riciclaggio normalmente impiegati per il riciclaggio con bitume espanso.

Fig 2.2 Tipico treno di riciclaggio con cemento ed emulsione bituminosa mediante riciclatrice gommata

Livellatrice Rullo Riciclatrice WR 2500

Mescolatore di«slurry» WM 1000

Cisterna diEmulsione

Fig 2.3 Treno di riciclaggio con emulsione bituminosa mediante riciclatrice cingolata

Rullo Riciclatrice cingolata 2200 CR

Cisterna diEmulsione

Fig 2.4 Comuni treni di riciclaggio con bitume espanso, utilizzato da solo o unitamente al cemento

Livellatrice Rullo Riciclatrice WR 2500/2200 CR

Cisterna di Bitume

Cisterna d’Acqua

Livellatrice Rullo Riciclatrice WR 2500/2200 CR

Mescolatore di«slurry» WM 1000

Cisterna di Bitume

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27Capitolo 2

In quei casi in cui si utilizza soltanto il bitume espanso, come accade per il riciclaggio di una pavimentazione com-posta da asfalto e/o pietrisco di buona qualità, la riciclatrice spinge in avanti due cisterne: dapprima una cisternacontenente bitume a caldo, quindi una cisterna d’acqua.Qualora, invece, il bitume espanso venga impiegato insieme al cemento, quest’ultimo può essere aggiunto sotto for-ma di «slurry», mediante l’apposito mescolatore, oppure cosparso a mo’ di polvere sulla superficie stradale preesi-stente nella parte antistante il treno di riciclaggio.

2.3 Vantaggi del Riciclaggio a Freddo

Il riciclaggio a freddo offre numerosi vantaggi, alcuni dei quali sono immediatamente evidenti mentre altri risultanoessere meno tangibili:

Vantaggi Ambientali. Per mezzo di questo processo, viene utilizzato tutto il materiale della pavimen-tazione preesistente. Non occorre quindi trovare apposite aree di deposito, e il volume del nuovo ma-teriale di riporto dalle cave è ridotto al minimo. In tal modo si limitano le deturpazioni all’ambiente ine-vitabilmente causate dall’apertura di cave a cielo aperto e di cave di prestito. Anche l’entità delleoperazioni di trasporto è inferiore rispetto agli altri processi. Il consumo globale di energia viene per-tanto ridotto significativamente così come l’effetto nocivo sulla rete viaria dovuto alla presenza di mez-zi di trasporto.

Qualità dello strato riciclato. Viene garantita una miscelatura di elevata e costante qualità dei mate-riali in situ con acqua e stabilizzanti. L’addizione di fluidi viene eseguita con precisione grazie agli im-pianti di iniezione gestiti da un microprocessore. E’ assicurata una miscelatura di ottima qualità graziealla scrupolosità con cui i vari componenti vengono miscelati insieme all’interno dell’apposita camera.

Integrità strutturale. Il riciclaggio a freddo genera strati spessi, legati e omogenei che non contengo-no interfacce deboli tra gli strati più sottili della pavimentazione, come avviene talvolta nel caso di pa-vimentazioni costruite con metodi tradizionali.

Il sottofondo non viene intaccato. I sottofondi di qualità inferiore vengono interessati in modo margi-nale, se si fa un raffronto con il risanamento delle pavimentazioni mediante attrezzature di costruzionetradizionali. Il riciclaggio a freddo è un’operazione a singola passata, vale a dire, i cingoli della ricicla-trice (nel caso di riciclatrici cingolate) o i pneumatici ad elevata flottazione (nel caso di macchine gom-mate) passano una sola volta sul sottofondo scoperto. Il sottofondo è soggetto a carichi ripetuti ad ele-vata sollecitazione nel caso in cui si utilizzino dispositivi tradizionali che creano una sorta di«appesantimento» e quindi determinano la necessità di sterri e riporti.

Tempi più brevi di costruzione. Le moderne riciclatrici offrono elevati ritmi di produzione che riduco-no in maniera significativa i tempi di costruzione, se paragonati agli altri metodi di risanamento. I ridot-ti tempi di costruzione offrono un vantaggio difficilmente tangibile per l’utente della strada: il lasso ditempo durante il quale il transito degli automezzi è soggetto a fastidi provocati dalla messa in opera diun determinato progetto viene ridotto.

Sicurezza del traffico. Uno dei vantaggi più importanti è l’elevato grado di sicurezza del transito ga-rantito da questo processo. Il treno di riciclaggio completo può essere collocato in una sola corsia discorrimento. Ad esempio, nel caso di strade a doppia corsia, il riciclaggio può essere eseguito in unametà della larghezza della strada durante il giorno e l’intera larghezza della strada, inclusa la corsia ri-ciclata finita, può essere riaperta al traffico all’imbrunire.

Redditività. L’insieme dei vantaggi sopra descritti porta a ritenere il riciclaggio a freddo quale proces-so più interessante, in termini di redditività, per il ripristino delle pavimentazioni stradali.

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28 Capitolo 2

2.4 Impiego del Processo di Riciclaggio a Freddo

Quando si prende in considerazione il risanamento di pavimentazioni stradali deteriorate, i metodi di restauro piùredditizi tendono ad essere più aderenti ad un progetto, rispetto a quanto accade nel caso della costruzione di nuo-ve strade. Ogni progetto è unico relativamente alla struttura della pavimentazione preesistente e alla qualità dei ma-teriali che compongono gli strati della pavimentazione e il sottofondo. E’ pertanto importante scegliere la soluzionepiù pratica e idonea ad ogni singolo progetto tenendo in considerazione alcuni fattori, quali:

Ubicazione. La scelta della soluzione più adatta per un determinato paese o regione dipende dalle con-dizioni ambientali locali e dal fatto che il progetto da elaborare riguardi una strada urbana ad elevatotraffico (nel qual caso si può operare soltanto di notte) o una strada rurale non asfaltata che necessitadi un immediato intervento di rinnovamento. In questi due casi limite, occorrono soluzioni e standard diservizio molto diversi. E’ importante informarsi circa le normative locali riguardanti la costruzione di stra-de e rendersi conto di quali siano le aspettative della popolazione locale rispetto ai livelli di servizio ri-tenuti da questa accettabili.

Ambiente fisico. La topografia e la geologia vanno tenute in considerazione in sede di determinazio-ne del metodo di rigenerazione più appropriato. In modo particolare, eventuali forti pendenze possonoincidere in modo determinante sul tipo di costruzione che può essere eseguito. Il clima svolge un ruo-lo fondamentale nella scelta: le esigenze delle regioni desertiche a bassa piovosità saranno infatti di-verse da quelle delle zone ad elevata piovosità. Anche l’effetto degli estremi termici, quale la fessura-zione termica provocata dai cicli gelo/disgelo, tenderà ad influire sull’approccio adottato.

Reperibilità dei materiali. L’attuabilità delle varie alternative di riciclaggio è fortemente condizionatadalla reperibilità dei materiali, in particolare degli stabilizzanti. Questi ultimi devono essere disponibili inquantità tali da offrire uno standard qualitativo costante e accettabile. Le moderne riciclatrici utilizzanoenormi quantità di sostanze stabilizzanti; è quindi indispensabile, nella fase iniziale, assicurarsi che ilvolume necessario possa essere reperito e trasportato senza inconvenienti.

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29Capitolo 3

Capitolo 3: Indagine e Progetto delle Pavimentazioni3.1 Introduzione

Dal momento che sono strettamente correlati, il presente capitolo abbina l’analisi dei piani viabili preesistenti usu-rati e le varie fasi di progettazione della pavimentazione volta a rigenerare detti piani stradali. Vi sono due regole d’o-ro che valgono in tutti i casi, vale a dire:

• E’ necessario comprendere a fondo quali sono le aspettative del proprietario della strada relativa-mente alla pavimentazione stradale rigenerata; in altre parole:

- Viene richiesta una vita teorica a breve o a lungo termine?

- Quali sono gli standard attesi in fatto di caratteristiche funzionali, quali la transitabilità e la resistenza alloslittamento?

- Quale sarà l’entità dei finanziamenti destinati alla manutenzione ordinaria della pavimentazione nell’arco dellasua vita teorica? Ci si aspetta, ad esempio, che la pavimentazione non necessiterà pressoché di alcun tipo diintervento di manutenzione durante la propria vita teorica? Quali sono le risorse locali di manutenzione, in ter-mini di forza lavoro, attrezzature e know-how?

• Occorre compiere uno studio adeguato al fine di comprendere con chiarezza il comportamento del-la pavimentazione preesistente. Sarà questo tipo di esame a determinare in larga misura il tipo e lafrequenza dei test richiesti da ogni specifico progetto.

Lo studio della pavimentazione mira a fornire sufficienti informazioni grazie alle quali sarà possibile redigere un ade-guato progetto di rigenerazione della pavimentazione. Il tipo e l’entità del lavoro d’indagine varierà in modo signifi-cativo a seconda della quantità di informazioni richieste da un determinato progetto; pertanto, la stretta interazionetra studio e progetto è fondamentale.

I progetti di pavimentazione possono essere ideati in modo tale da essere adatti ad un’ampia varietà di strade, daquelle inghiaiate non asfaltate a traffico leggero alle superstrade a più corsie soggette a traffico molto intenso. Inol-tre, i progetti possono essere concepiti in maniera tale da poter soddisfare le specifiche esigenze del proprietariodella strada quanto a vita teorica e standard funzionali.

Questo capitolo descrive in modo particolareggiato tre categorie fondamentali del riciclaggio a freddo e analizza ipiù diffusi metodi d’indagine applicabili ad ognuna di queste categorie. Vengono inoltre utilizzati dei flussogrammiallo scopo di illustrare la metodologia richiesta da ogni categoria. Esistono vari metodi di progettazione delle pavi-mentazioni, i quali offrono diversi standard di sicurezza rispetto all’affidabilità del progetto. Il capitolo contiene inol-tre una rassegna di alcuni dei più diffusi approcci ai progetti di pavimentazione. Va comunque fatto presente che nonè nelle intenzioni di questo manuale esaminare nei dettagli i diversi metodi di progettazione; ciononostante viene in-clusa una bibliografia allo scopo di fornire informazioni relative a detti procedimenti.

Il paragrafo finale di questo capitolo comprende un elenco di tipici progetti di pavimentazione. L’Appendice 1 con-tiene degli esempi di analisi delle pavimentazioni e delle metodologie di progetto applicabili ad ogni ampia catego-ria del riciclaggio e si conclude con una scelta di diverse alternative di progetto e con la selezione dell’opzione piùredditizia basata su una comparazione dei costi.

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aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaAsfalto

base granulare

30 Capitolo 3

3.2 Categorie del Riciclaggio a Freddo

Il riciclaggio a freddo può essere diviso, per ragioni pratiche, in tre diverse categorie: riciclaggio in profondità, rici-claggio superficiale e il miglioramento di strade inghiaiate non asfaltate. In molti casi, non esiste una netta distinzio-ne tra i primi due tipi di riciclaggio ed è quindi abbastanza usuale che i due approcci abbiano molti punti in comune.

3.2.1 Riciclaggio in Profondità

Il riciclaggio in profondità copre un ampio spettro di applicazioni che variano dalle strategie di progetti di pavimen-tazione a medio termine a quelle a lungo termine, volte a consolidare la pavimentazione preesistente usurata. Il con-seguente rivestimento della parte superiore dello strato riciclato migliora le caratteristiche funzionali, quali la resi-stenza allo slittamento e la transitabilità. Normalmente, gli spessori dello strato in caso di riciclaggio in profonditàsuperano i 150 mm.

Il riciclaggio in profondità è idoneo al consolidamento di pavimentazioni preesistenti deteriorate aventi strati di asfal-to sia spessi che sottili. La Figura 3.1 illustra due esempi di riciclaggio in profondità. In entrambi i casi, la profonditàdel riciclaggio è pari a 300 mm; mentre l’esempio a sinistra presenta uno strato di asfalto di elevato spessore, lo stra-to raffigurato nell’esempio di destra, invece, è relativamente sottile.

Una volta terminato il riciclaggio, è necessario stendere un nuovo manto. In caso di strade a traffico leggero, que-sto manto può essere costituito da un impermeabilizzante a scagliette oppure da un sottile strato di asfalto a caldo.Laddove, invece, la pavimentazione è soggetta a traffico intenso, potrebbe essere necessario realizzare sia la basesia il manto in asfalto.

Fig 3.1 Riciclaggio ad una profondità di 300 mm con diversi spessori di asfalto

Direzione delriciclaggio

Direzione delriciclaggio

30 mm Asfalto270 mm base granulare

70 mm130 mm100 mm

}

Asfalto spesso Asfalto sottile

L’indagine delle pavimentazioni e la metodologia di progetto nel caso del riciclaggio in profondità sono illustrati nelflussogramma di cui alla Figura 3.2.

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31Capitolo 3

Compiere studi delle miscele di laboratorio per verificarele caratteristiche costruttive del materiale riciclato.

Attuare le procedure di progettazione delle pavimentazioni alloscopo di individuare alternative preliminari di rigenerazione, tra cui

il riciclaggio a freddo.

Effettuare una comparazione dei costi preliminare checomprenda il riciclaggio a freddo con vari stabilizzanti, tenuto

conto delle presunte caratteristiche costruttive.

Considerare altrealternative di risanamento

8

9

7

6

5

4

3

2

1

Il materiale deglistrati superiori della

pavimentazione preesistente puòessere riciclato senza l’addizione di

aggregati di riporto?

No

No

No

Fasi

No

Ricercare fontialternative di materiale

Raccogliere le informazioni disponibili in merito a quanto segue:• Progetto originale della pavimentazione• Spessore e qualità dello strato come costruito• Fonti locali di aggregati• Dati riguardanti il traffico

Raggiungere un accordo con il propietario della strada in merito ai seguenti punti:• Vita teorica• Standard funzionali• Fondi disponibili per la manutenzione• Considerazioni pratiche relative alla costruzione

I dati relativi altraffico sono sufficienti per stimare

il Traffico Teorico?

Effettuare calcolisul traffico

Computare il Traffico Teorico

Svolgere un’indagine adeguata della pavimentazione

I risultati dell’indaginesono sufficienti per accertare il

comportamento della pavimentazione e per applicarele procedure di progettazione

delle pavimentazioni?

Svolgereulteriori indagini

Stabilire in via definitiva il progetto della pavimentazionee i costi di costruzione relativi alla rigenerazione della

pavimentazione mediante il riciclaggio a freddo.

L’impiego del riciclaggioa freddo è redditizio rispetto ad altre alternative

di risanamento?

Fig 3.2 Flussogramma dettagliato dell’indagine delle pavimentazioni e della metodologia di progetto nel caso del riciclaggio in profondità

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32 Capitolo 3

1

Svolgere ulterioriindagini

Effettuare una comparazionedei costi circa:• Rivestimento di asfalto• Fresature e sostituzione• Riciclaggio a freddo

Sono necessari aggregati aggiuntivi?

Considerare altrealternative

di risanamento

Stabilire in via definitiva il progettodella pavimentazione e i costi dicostruzione relativi al riciclaggio

superificiale

2

3

4

5

6

7

Prelevare campioni dafonti alternative di

aggregati

Fasi

No

L’impiego delriciclaggio a freddo è redditizio rispetto

ad altre alternative dirisanamento?

Compiere studi delle misceledi laboratorio per verificarele caratteristiche costruttive

del materiale riciclato

Si

No

I risultati dell’indaginesono sufficienti per prendere in esame

altre alternative?

Raggiungere un accordo con il proprietario della stradain merito ai seguenti punti:• Vita teorica (possibilmente una strategia di progetto a breve termine)• Standard funzionali• Considerazioni pratiche relative alla costruzione

Raccogliere informazioni pratiche disponibili in merito a quanto segue:• Progetto originale della pavimentazione• Spessore e qualità dello strato come costruito• Fonti locali di aggregati• Dati riguardanti il traffico

Svolgere un’indagine adeguata della pavimentazione

Fig 3.3 Flussogramma dettagliato dell’indagine delle pavimentazioni e della metodologia di progettonel caso del riciclaggio superficiale

3.2.2 Riciclaggio Superficiale

Normalmente si ricorre al riciclaggio superficiale per eliminare gravi fenditure degli strati di asfalto e al contempo permigliorare la transitabilità dei piani viabili. Questo tipo di riciclaggio, sebbene venga spesso impiegato quale stra-tegia a breve termine, può essere utilizzato anche in quei casi in cui la pavimentazione è solida, eccezion fatta peralcuni punti deboli degli strati superiori di asfalto. Il riciclaggio superficiale viene svolto a profondità variabili da 80 mma 150 mm.

Il riciclaggio superficiale potrebbe comportare un leggero miglioramento della capacità strutturale della pavimenta-zione grazie alla successiva posa in opera del manto di asfalto. Ne consegue una ridotta penetrazione di acqua ne-gli strati sottostanti che contribuirà anch’essa a prolungare la vita utile della pavimentazione.

L’indagine delle pavimentazioni e la metodologia di progetto nel caso del riciclaggio superficiale sono illustrati nelflussogramma di cui alla Figura 3.3.

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33Capitolo 3

3.2.3 Miglioramento delle Strade non Asfaltate

E’ possibile migliorare le strade inghiaiate non asfaltate, mediante bitumatura, riciclando la ghiaia preesistente ad-dizionata di emulsione bituminosa o di bitume espanso e applicando un manto sottile, come l’impermeabilizzante ascagliette o lo «slurry». Gli ovvi vantaggi derivanti da questo tipo di intervento consistono in piani viabili privi di pol-vere con tempo asciutto e piani stradali più sicuri e stabili in caso di tempo piovoso. E’ inoltre assicurato un impie-go più utile delle risorse di materiale in quanto la ghiaia non deve essere sostituita ad intervalli regolari; le strade nonasfaltate perdono solitamente 20-30 mm di ghiaia all’anno in seguito all’azione del traffico e agli effetti delle condi-zioni atmosferiche. In questo modo non verranno più causati quei danni ambientali dovuti all’effettiva necessità diaprire cave di prestito di ghiaia. Questo tipo di riciclaggio viene normalmente effettuato fino a profondità variabili da100 mm a 150 mm. Va notato che si possono riciclare le strade inghiaiate prive di rivestimento utilizzando il cemen-to o la calce spenta; in tal caso, però, lo strato riciclato deve avere uno spessore maggiore, pari a 200 mm, e quin-di tale processo rientra nell’ambito del riciclaggio in profondità.

Svolgere un’indagine adeguata della pavimentazione

Compiere studi delle misceledi laboratorio per verificare lecaratteristiche costruttive del

materiale riciclato

Effettuare una comparazione di costi circa:• Rivestimento di pietrisco• Rivestimento di ghiaia cementata• Riciclaggio a freddo della ghiaia preesistente

E’ necessaria ghiaia diriporto?

Individuare fonti dighiaia idonee

Svolgere ulterioriindagini

I risultati dell’indaginesono sufficienti per poter attuare le

strategie di miglioramento?

Stabilire in via definitiva il progettodella pavimentazione e i costi dicostruzione relativi all’intervento

di miglioramento

7

6

5

4

3

2

1

No

Si

L’impiego del riciclaggioa freddo è redditizio rispetto ad altre

alternative di miglioramento?

Considerarealtre alternative di

miglioramento

No

FasiRaggiungere un accordo con il propietario della strada in merito ai seguenti punti:• Vantaggi ambientali legati al rivestimento della strada• Standard funzionali• Esigenze di manutenzione• Standard geometrici• Considerazioni pratiche relative alla costruzione

Raccogliere le informazioni disponibili in merito a quanto segue:• Verbali di ringhiaiatura e qualità della ghiaia• Fonti locali di ghiaia• Dati riguardanti il traffico, incluso il traffico attratto dall’intervento in questione

Fig 3.4 Flussogramma dettagliato dell’indagine delle pavimentazioni e della metodologia di progettonel caso di miglioramento di strade inghiaiate non asfaltate

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34 Capitolo 3

3.3 Indagine delle Pavimentazioni

L’indagine delle pavimentazioni implica la raccolta delle informazioni disponibili, l’analisi dei dati relativi al traffico el’attuazione di opportuni metodi di esame al fine di fornire una quantità di informazioni tale da consentire la reda-zione del progetto della pavimentazione. Questo paragrafo prende in esame questi diversi aspetti.

3.3.1 Studio delle Informazioni Disponibili

Prima di prendere decisioni definitive in merito al tipo e alla frequenza dei vari metodi d’indagine da utilizzarsi per undeterminato progetto, è necessario compiere uno studio di tutte le informazioni disponibili in merito. E’ utile stabili-re se il progetto rientra nell’ambito del sistema di gestione della pavimentazione, nel qual caso, si potrebbero otte-nere utili informazioni.

Se disponibili, occorre esaminare i verbali di costruzione per determinare:

- il progetto di pavimentazione originariamente elaborato;

- gli spessori dello strato come costruito ed eventuali variazioni al progetto di pavimentazione redatto;

- i risultati dei test di assicurazione del processo operativo e della qualità in fase di costruzione; e

- fonti e qualità del materiale disponibile nelle cave locali e nelle cave di prestito.

E’ necessario raccogliere il maggior numero di informazioni sul traffico e adoperarsi affinché sia possibile accertarequanto segue:

- calcoli storici e attuali del traffico;

- percentuale di mezzi pesanti;

- carichi per asse legali;

- statistiche relative al sovraccarico degli automezzi.

3.3.2 Analisi del Traffico Teorico

I metodi adottati per calcolare il traffico teorico sono già stati descritti nel Capitolo 1. E’ indispensabile utilizzare ap-pieno le informazioni disponibili; in quei casi, però, in cui queste siano insufficienti, in particolare quando si intendeattuare un progetto di pavimentazione per strade ad elevato traffico, occorre effettuare dei calcoli suddividendo iltraffico per categorie. E’ importante giungere ad una stima precisa della percentuale di mezzi pesanti che utilizzanola strada nonché ottenere informazioni circa la gamma dei carichi portati da detti automezzi.

Dettagliate analisi del traffico si rendono indispensabili in caso di progetti di pavimentazione che richiedono una stra-tegia di progettazione a medio e lungo termine, vale a dire una vita teorica di dieci o più anni. Per strategie a brevis-simo termine, invece, raramente è necessaria un’analisi elaborata del traffico; ciò non toglie che le informazioni ri-guardanti il volume del traffico siano richieste onde pianificare i lavori e quindi limitare disordini e congestioni deltraffico durante l’esecuzione dell’opera.

Le informazioni utilizzate per calcolare gli ESAL cumulativi (Traffico Teorico) non sono esatte ed è quindi necessario,di solito, effettuare un’analisi tangibile per verificare come le variazioni dei dati influiscano sul Traffico Teorico.

3.3.3 Metodi di Indagine

Esistono diversi metodi di indagine la cui scelta dipende dalla loro idoneità ai vari tipi di approcci progettuali. In mol-ti casi, i risultati dei diversi test possono essere confrontati l’uno con l’altro cosicché da avere una doppia confermadelle cause dell’usura della pavimentazione e comprendere con maggior chiarezza il comportamento della pavi-mentazione.

I metodi più diffusi verranno descritti in breve nei prossimi paragrafi.

3.3.3.1 Valutazione Visiva

Si tratta di uno degli «strumenti di risanamento» più efficaci e costituisce una parte essenziale di tutti gli esami ri-guardanti le pavimentazioni. Questa valutazione viene di norma effettuata in due fasi distinte:

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35Capitolo 3

• Controllo visivo iniziale. Questo tipo di indagine mira a dare un’idea generale del progetto e a delineare sezioni uniformi che pre-sentano lo stesso tipo e grado di usura della pavimentazione. I controlli visivi iniziali vengono solitamente ef-fettuati guidando, a bassa velocità, per l’intera lunghezza della strada.

• Controllo visivo dettagliato. In questi casi, qualora possibile, l’intera lunghezza della strada viene praticamente controllata procedendo apasso d’uomo. Durante la verifica, vengono presi appunti circa l’usura riscontrata da una parte all’altra dell’in-tera larghezza della pavimentazione, il tipo di drenaggio, le variazioni geologiche e le caratteristiche geometri-che (ad esempio forti pendenze, curve brusche e alti terrapieni). Nei casi in cui l’entità del progetto sia tale daimpedire i suddetti controlli, sarà necessario effettuare un’indagine dettagliata su campioni prelevati da cia-scuna sezione uniforme individuata.

Sono state identificate quattro diverse modalità di deterioramento, classificate a loro volta in tipi, come illu-strato in Tabella 3.1.

Durante il controllo visivo, le diverse moda-lità e tipi di deterioramento della pavimen-tazione vengono descritti in termini di gra-vità, frequenza e ubicazione. Il controllovisivo fornisce indizi preziosi circa le causedell’usura della pavimentazione, in partico-lare se si utilizzano i risultati ottenuti unita-mente agli esiti degli altri metodi di indagi-ne. Un esempio di un tipico foglio dati dellavalutazione visiva è contenuto nell’Appen-dice 1.

3.3.3.2 Penetrometro a Cono Dinamico

Il Penetrometro a Cono Dinamico (DCP = Dynamic Cone Pe-netrometer) è uno strumento relativamente semplice compo-sto da un’asta di acciaio munita di una punta conica di ac-ciaio temprato che viene introdotta all’interno della pavi-mentazione mediante l’uso di un tradizionale maglio a cadu-ta libera. Per mezzo di questo dispositivo, viene misurata lavelocità di penetrazione negli strati della pavimentazione perogni colpo di martello. La velocità di penetrazione è un fatto-re della resistenza in situ della pavimentazione.

I test vengono solitamente effettuati ad una profondità di800 mm; questo consente di tracciare un profilo che indica leeffettive caratteristiche in situ dei materiali degli strati dellapavimentazione.

Le misurazioni eseguite con il DCP sono correlate al notissi-mo Indice di Portanza Californiano (CBR) dei materiali granu-lari e con la resistenza alla deformazione su compressione inaria libera (UCS = Unconfined Compressive Strength) dei ma-teriali leggermente cementati. I risultati del DCP possono an-che essere usati per valutare il modulo di elasticità dei mate-riali della pavimentazione.

Oggigiorno esistono sofisticati programmi informatici che fa-cilitano le prove di sondaggio DCP e consentono di valutareil CBR, l’UCS e i moduli elastici in situ, oltre a dare indicazio-ni circa l’equilibrio della pavimentazione e la capacità strut-turale. Alcuni esempi sono contenuti nell’Appendice 1.

Fig 3.5 Il Penetrometro a Cono Dinamico (DCP)

Tacca 0

Dimensioni del cono

ImpugnaturaArresto superioreMartello (8 kg)

Incudine -ove le aste vengono avvitate insieme

Clip superiore -punto di riferimento per la scala

Aste di acciaio, Ø 16 mm

Clip inferiore

(non conforme alla scala)

Asta di misurazione con scala regolabile

20 mm

3 mm

575

mm

Circ

a 1

935

mm

Angolo del cono di 60°

Modalità di deterioramento

Deformazione

Fessurazione

Disgregazione delmanto stradale

Lisciatura della tessituradella superficie

Tipo di deterioramento

Tabella 3.1 Modalità e tipo di deterioramento

Solchi, Avvallamenti, Rialzi

Screpolature a pelle di cocco-drillo, fessure Superficiali e in-crinature a Blocchi, fessureLongitudinali, fessure Traversali

Formazione di buche, Sfaldamento, Fenditure, Fratture in prossimità dei cigli

Trasudamento, levigatura

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36 Capitolo 3

3.3.3.3 Scavi di Prova

Gli scavi di prova rappresentano una parte importante dell’indagine delle pavimentazioni. Oltre a consentire un’uti-le valutazione visiva del materiale degli strati della pavimentazione scoperti, situati ai lati dello scavo di prova, dettiscavi offrono l’opportunità di prelevare dei campioni per le prove di laboratorio. Questi campioni possono essere im-piegati per effettuare dei test volti a valutare la qualità del materiale degli strati della pavimentazione preesistente eforniscono inoltre materiale per gli studi delle miscele, i cui risultati verranno utilizzati per individuare il trattamentopiù efficace per i materiali da riciclare.

Gli scavi di prova permettono altresì di determinare:

- gli spessori degli strati della pavimentazione;

- il contenuto di umidità in situ;

- le precise misurazioni di costipamento in situ di ciascun strato; e

- le condizioni dei vari strati (ad esempio il grado di fessurazione e la cementazone di ciascun strato della pavimen-tazione).

Gli scavi di prova vengono solitamente eseguiti nell’area di impronta esterna della ruota della corsia di scorrimento;in alcuni casi, però, si consiglia di effettuarli in altre posizioni, ad esempio da una parte all’altra della banchina usu-rata. Gli scavi di prova possono inoltre essere eseguiti sotto forma di scanalatura, da un senso all’altro dell’intera lar-ghezza della corsia di scorrimento, al fine di verificare la profondità a cui la deformazione si estende al di sotto il man-to. Di solito, la profondità di questi scavi è pari a 1 metro. Il materiale scavato da ciascuno degli strati che si trovanonello scavo di prova viene ammucchiato separatamente accanto allo scavo stesso. Man mano che si procede conlo scavo, si possono effettuare prove di costipamento su ciascun strato successivo.

Una volta ultimato, il profilo dello scavo di prova viene annotato in modo dettagliato e vengono prelevati dei cam-pioni, per le prove di laboratorio, rappresentativi del materiale dei vari strati.

3.3.3.4 Carotaggio

Rispetto agli scavi di prova, il carotaggio è una procedura relativamente rapida che provoca minori disagi al transi-to degli automezzi ed è decisamente più economica. I campioni di carota consentono di effettuare accurati control-li degli spessori dei materiali legati, quali l’asfalto e gli aggregati cementati, e le carote possono essere immediata-mente testate per valutare le caratteristiche costruttive dei materiali.

Gli svantaggi del carotaggio sono legati al fatto che, normalmente, la profondità di campionamento si limita ai primi200-300 mm della pavimentazione e che gli aggregati e i suoli non legati non possono essere campionati in modoappropriato; una parte del materiale, infatti, viene solitamente persa durante il carotaggio. In molti casi, questo me-todo non consente di stabilire con precisione lo spessore degli strati dei materiali non legati.

3.3.3.5 Misurazioni della Profondità dei Solchi

La misurazione delle profondità dei solchi può essere effettuata manualmente, utilizzando un guardapiano (lungo disolito 2 metri) posizionato trasversalmente da una parte all’altra delle aree di impronta delle ruote in ciascuna corsiadi scorrimento. In questo modo vengono annotate la profondità massima e la larghezza dei solchi.

Le profondità dei solchi possono essere misurate utilizzando inoltre sofisticati dispositivi mobili che impiegano tec-niche di misurazione al laser.

3.3.3.6 Misurazioni delle Deflessioni

Le misurazioni delle deflessioni rappresentano un sistema efficace di valutazione non invasiva della pavimentazio-ne. Quando il carico per ruota di un automezzo in transito viene impartito sulla superficie di una strada, la pavimen-tazione subisce una deflessione. L’entità della deflessione generata dall’esposizione ad un determinato carico, co-sì come il «pozzetto di deflessione» formatosi per effetto del carico, costituiscono un elemento utile di valutazionedelle proprietà in situ della pavimentazione.

Sono stati messi a punto diversi metodi di misurazione della reazione di una pavimentazione soggetta a carichi. Es-si permettono di conoscere le condizioni strutturali e la capacità di sostegno del carico delle pavimentazioni stra-dali. I più diffusi sistemi di misurazione delle deflessioni comprendono quelli basati sulla Trave Benkelman e quelliche si riferiscono al principio di caduta libera dei pesi.

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37Capitolo 3

Quest’ultimo metodo richiede la simulazione, da parte di un impulso dinamico, dell’effetto di una ruota in transito me-diante l’uso di un dispositivo denominato «Flessimetro a caduta libera dei pesi». Vengono così misurate, contempora-neamente, varie deflessioni a distanze fisse rispetto al punto di applicazione del carico. Questa procedura permette dideterminare al contempo la deflessione della superficie e il pozzetto di deflessione. Le misurazioni delle deflessioni pos-sono essere utilizzate ai fini del progetto delle pavimentazioni nell’ambito di diverse metodologie di progettazione, co-me descritto al Paragrafo 3.6.3 «Metodi Basati sulla Deflessione».

3.3.3.7 Prove di Laboratorio

I campioni prelevati dagli scavi di prova e le carote vengono sottoposti a prove di laboratorio allo scopo di valutarela qualità dei materiali degli strati della pavimentazione preesistente e del sottofondo sottostante. Gli aggregati pre-levati dalle cave di prestito e dalle cave a cielo aperto, da utilizzarsi nelle miscele riciclate, devono anch’essi essereoggetto di test di qualità.

Le prove tipiche includono l’analisi granulometrica per stacciatura, la plasticità e l’Indice CBR.

Sulla base dei risultati di queste prove, è possibile scegliere lo stabilizzante o gli stabilizzanti più adatti (vedi il Pa-ragrafo 3.5 «Studio delle Miscele») e valutare la capacità strutturale delle pavimentazioni preesistenti (vedi il Para-grafo 3.6 «Approcci ai Progetti delle Pavimentazioni»).

3.4 Procedure di Indagine per le diverse Categorie del Riciclaggio a Freddo

Il paragrafo 3.3 ha presentato l’intera gamma di metodi normalmente utilizzati per analizzare le pavimentazioni usu-rate. Tuttavia, è raro che tutti i metodi vengano impiegati per un determinato progetto; di solito, il tipo di indagine èdettato dalla categoria del riciclaggio. Le tabelle sotto riportate vogliono essere un rapido riferimento relativamenteai più diffusi metodi di indagine per ciascuna categoria di riciclaggio.

3.4.1 Riciclaggio in Profondità

3.4.2 Riciclaggio Superficiale

• Controllo visivo

• Controlli dello spessore di asfalto, di solito mediante carotaggio

• Misurazioni delle profondità dei solchi

• Scavi di prova bassi alla profondità proposta del riciclaggioonde prelevare campioni per i test di studio delle miscele

3.4.3 Miglioramento delle Pavimentazione Stradali Inghiaiate non Asfaltate

• Controllo visivo

• Controllo dello spessore della ghiaia

• Sondaggi con DCP

• Campionamento della ghiaia per determinarne la qualità e compiere gli studi delle miscele

• Controllo visivo

• Scavi di prova e carotaggio per le prove di laboratorio

• Carotaggio

• Sondaggio con DCP

• Misurazioni delle profondità dei solchi

• Misurazioni delle deflessioni

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38 Capitolo 3

Selezione iniziale degli stabilizzanti; tenere presente quanto segue:

• Costi relativi dei vari stabilizzanti.

• Disponibilità, vale a dire capacità di reperire il materiale nelle quantità giornaliererichieste, e qualità costante degli stabilizzanti che possono essere forniti.

• Idoneità quanto a tipo e qualità del materiale da riciclare. La selezione iniziale dellostabilizzante più appropriato si basa sui risultati delle prove di laboratorio eseguite infase di studio delle pavimentazioni.

• Caratteristiche costruttive che la miscela riciclata deve avere con riferimento a quellerichieste dal progetto di pavimentazione.

(Si consiglia di riferirsi al Capitolo 5 «Sostanza stabilizzanti» in quanto fornisce ulterioriinformazioni in merito.) Alla luce di quanto sopra esposto, si decide di proseguire il la-voro di studio delle miscele utilizzando uno o più stabilizzanti insieme, quali l’emulsionebituminosa e il cemento.

FASE 1

Alcune parti del campione vengono preparate miscelandole con diverse percentuali distabilizzante e con una quantità di acqua sufficiente a far sì che la miscela raggiunga ilcontenuto di fluido ottimale per il costipamento. Di solito, vengono preparate quattro mi-scele, ciascuna con un diverso tenore di stabilizzante.

FASE 2

I provini vengono fatti stagionare.FASE 4

I provini vengono preparati mediante l’impiego di metodi di costipamento standardizzati.FASE 3

Una volta stagionati, i provini vengono sottoposti a diverse prove per valutarne le carat-teristiche costruttive nonché la loro suscettività all’umidità.

FASE 5

In sede di decisione del metodo da utilizzare, occorre tenere presente l’unicità di ogni singolo progetto e conside-rare che lo scopo del lavoro di indagine è essenzialmente quello di raccogliere un numero di informazioni tale daconsentire una precisa formulazione del progetto della pavimentazione. Oltre alle indagini delle pavimentazioni, ènecessario effettuare dei controlli circa il reperimento di altri materiali e prodotti necessari al processo di rigenera-zione, quali ghiaia, pietrisco, acqua, cemento e bitume. (In questo caso, occorrerà di norma effettuare sopralluoghinelle cave locali e nelle cave di prestito di ghiaia allo scopo di prelevare campioni di pietrisco e di ghiaia per le pro-ve di laboratorio. E’ necessario reperire anche campioni di cemento e di bitume.)

3.5 Studio delle Miscele

Lo studio delle miscele rappresenta una parte importante della procedura di indagine delle pavimentazioni; il loroscopo è quello di individuare il metodo più efficace per trattate i materiali dello strato riciclato.

I campioni rappresentativi prelevati dallo strato da riciclare vengono sottoposti a prove di studio delle miscele. I cam-pioni dovrebbero essere preparati in modo tale da simulare il più possibile la gradazione del materiale raggiunta du-rante il vero e proprio processo di riciclaggio. Qualora possibile, quindi, si dovrebbe utilizzare una fresa di piccoledimensioni per fresare i campioni estratti dalla pavimentazione stradale. In alcuni casi, sarà necessario miscelarequesti materiali con gli aggregati di riporto, a seconda della qualità del materiale da riciclare e delle caratteristicheche dovrà avere il prodotto riciclato finale.

Le procedure di studio delle miscele che possono essere adottate per la stabilizzazione del cemento, dell’emulsio-ne bituminosa e del bitume espanso sono descritte nell’Appendice 2; in sostanza, comunque, il lavoro di studio del-le miscele comporta quanto di seguito riportato:

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39Capitolo 3

Al fine di stabilire il tenore ottimale dello stabilizzante, gli esiti delle prove vengono comparati con il contenuto di sta-bilizzante presente in ciascuna delle miscele. Il tenore di stabilizzante che ottimizzerà le caratteristiche desiderateverrà ritenuto il tenore ottimale dello stabilizzante.

3.6 Approcci ai Progetti delle Pavimentazioni

Nel corso degli anni i vari metodi di progetto delle pavimentazioni si sono evoluti; si è passati, infatti, dai metodi em-pirici relativamente semplici a più complessi e complicati approcci di configurazione che necessitano di un sofisti-cato software informatico. I prossimi paragrafi esaminano brevemente i metodi che possono essere applicati nel ca-so di pavimentazioni per le quali è previsto il riciclaggio a freddo.

La Tabella 3.2 sotto riportata riassume i diversi metodi di progetto delle pavimentazioni secondo un ordine crescentedi complessità e di grado di attendibilità dei risultati.

Le finalità e l’attuabilità di alcuni di questi metodi vengono brevemente prese in esame nei prossimi paragrafi. Tut-tavia, per avere informazioni più dettagliate, si consiglia di leggere la bibliografia che segue il Capitolo 5.

3.6.1 Metodi di Progetto CBR

I metodi di progetto CBR sono metodi empirici che si basano sugli indici CBR di imbibizione dei materiali della pavi-mentazione. Secondi questi metodi, ogni strato agirebbe in modo indipendente all’interno della struttura della pavimen-tazione. I tipici metodi di progetto CBR sono quelli messi a punto dall’Asphalt Institute e dal Transportation Road Re-search Laboratory (TRRL = Laboratorio di Ricerca delle Vie di Comunicazione).

Trattandosi di metodi di progetto empirici, questi dovrebbero essere utilizzati solo a titolo di guida e il progetto in que-stione dovrebbe essere controllato ricorrendo ad altri metodi.

3.6.2 Metodi di Progetto con il Penetrometro a Cono Dinamico

Il metodo di Progetto DCP è stato messo a punto per consentire di svolgere una valutazione dettagliata della strut-tura della pavimentazione. Dal momento che questo metodo è di derivazione empirica, si consiglia di abbinarlo adaltri metodi di progetto.

Il DCP può essere usato per:

- valutare il CBR in situ dei materiali granulari e del suolo nonché la resistenza alla deformazione su compressionein aria libera degli strati leggermente cementati;

- determinare il profilo di resistenza dello strato della pavimentazione;

- determinare l’equilibrio di resistenza tra gli strati della pavimentazione;

- valutare la capacità strutturale della pavimentazione preesistente;

Metodi di progetto

Metodi di Progetto CBR

Metodo di Progetto con il DCP (penetrometro

a cono dinamico)

Metodi di Progetto di Deflessione basato su:

• Deflessione del manto e• Pozzetti di deflessione

Metodi di Progetto Meccanicistici

Modulo E / Coefficiente di Poisson Spessori

dello strato

Deflessione

CBR/ Resistenza alla deforma-zione su compressione in aria libera/ Modulo di elasticità E

Indagini richieste

Prove di laboratorio

Sondaggio DCP

Misurazioni della deflessione del manto e del Pozzetto

di Deflessione

DCPPozzetto di Deflessione

Prove di Laboratorio

Tabella 3.2 Applicazione dei vari metodi di progetto

Test/Analisi

Test CBR

Ord

ine

cres

cent

e di

com

ples

sità

e a

tten

dibi

lità

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40 Capitolo 3

3.6.4 Metodi di Progetto Meccanicistici

Si registra una netta propensione verso l’utilizzo di metodi di progetto delle pavimentazioni meccanicistici; questi sifondono su principi fondamentali di ingegneria e generalmente offrono un maggior grado di attendibilità rispetto aimetodi di progetto di derivazione empirica.

Il metodo di progetto meccanicistico a più strati lineare-elastico è quello più diffuso; esistono, però, altri approcci diprogetto meccanicistici, quali i metodi di analisi non lineari-elastici ed elastoplastici.

Il progetto meccanicistico utilizza programmi informatici quali ELSYM5, CHEV, WESLEA, CIRCLY e NSTRESS perdeterminare le risposte della pavimentazione, quali deflessioni, sollecitazioni e deformazioni in ciascuno degli stratidella pavimentazione. Il metodo richiede la conoscenza degli spessori dello strato e delle caratteristiche dei mate-riali (in termini di modulo elastico e di coefficiente di Poisson) dei vari strati della pavimentazione. Il programma cal-cola la reazione di ogni strato al carico teorico in termini di deflessione, sollecitazione e deformazione. Questi valo-ri vengono utilizzati insieme ai dati di trasferimento per determinare la capacità strutturale della pavimentazione.

Tra i metodi che si avvalgono delle misurazioni delle deflessio-ni del manto si annoverano quelli dell’Asphalt Institute e delTRRL. Il metodo messo a punto dall’Asphalt Institute si fondasul rapporto che intercorre tra la deflessione di rimbalzo rap-presentativa (RRD = Representative Rebound Deflection) e leripetizioni del carico del traffico, mentre il metodo TRRL è ba-sato sul rapporto esistente tra la deflessione standard e il traf-fico cumulativo. Entrambi i metodi adottano, come parametrodi riferimento della condizione critica della pavimentazione, unsolco di 10 mm.

Questi metodi di progetto sono basati su misurazioni della pa-vimentazione in cui la causa principale dell’usura è legata allaqualità scadente del sottofondo. Detti metodi possono quindiessere utilizzati con attendibilità soltanto nel caso in cui si siaaccertato che l’usura della pavimentazione sia stata provoca-ta da un sottofondo debole, piuttosto che da punti deboli pre-senti all’interno degli strati della pavimentazione.

Fig 3.6 Tipico bacino di deflessione

Centro del carico

Deviazione dal centro del carico

Def

less

ione

- progettare il consolidamento della pavimentazione; e

- valutare gli effettivi moduli elastici dei materiali in situ. Detti moduli possono essere impiegati nell’analisi meccani-cistica della struttura della pavimentazione.

3.6.3 Metodi basati sulla Deflessione

I metodi di progetto di risanamento basati sulla deflessione utilizzano l’approccio ad analisi di risposta, in cui la de-flessione massima della superficie della pavimentazione viene misurata sottoponendo quest’ultima ad un carico ap-plicato e quindi comparandola con i parametri di efficienza della pavimentazione. Vengono utilizzati due metodi ba-sati sulla deflessione: quello fondato sulla misurazione della deflessione del manto stradale e quello che utilizza leMisurazioni del Pozzetto di Deflessione.

Quando soggetta al carico delle ruote, la pavimentazione flette verso il basso formando una depressione a forma dipozzetto, noto come Pozzetto di Deflessione. I Pozzetti di Deflessione possono essere impiegati nella procedura de-nominata «Controanalisi» per valutare i moduli elastici in situ di ciascun strato della pavimentazione. Mediante taleprocedura, che di solito si avvale di programmi informatici quali MODULUS, ELOMOD o BOWLER, vengono calco-late deflessioni teoriche in presenza di un carico applicato utilizzando moduli presunti per ciascun strato della pavi-mentazione. Queste deflessioni teoriche vengono confrontate con le deflessioni misurate, riscontrate nel Pozzettodi Deflessione. I presunti moduli vengono poi modificati seguendo una procedura iterativa fino a quando i Pozzettidi Deflessione teorici non combaciano con i pozzetti misurati. Si può dare per certo che i moduli derivati sono simi-li a quelli degli strati della pavimentazione in situ e possono essere utilizzati, unitamente agli spessori degli strati del-la pavimentazione, nelle analisi meccanicistiche.

La Figura 3.6 sotto riportata illustra un tipico Pozzetto di Deflessione.

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41Capitolo 3

Il metodo di progetto meccanicistico offre al progetto di risanamento dei vantaggi peculiari in quanto consente didelineare la configurazione della pavimentazione usurata preesistente e quindi di individuarne eventuali punti debo-li. Grazie a questo metodo è possibile ideare varie alternative di risanamento atte a consolidare efficacemente la pa-vimentazione.

3.6.5 Riassunto degli Approcci ai Progetti delle Pavimentazioni

Le fasi di indagine e di progettazione tendono a sovrapporsi. Il primo obiettivo è quello di capire il comportamentodella pavimentazione; il secondo, invece, consiste nel progettare il tipo di pavimentazione più redditizia, tenendoconto delle aspettative del proprietario della strada in fatto di vita teorica, caratteristiche funzionali e costi di ma-nutenzione.

I metodi di progetto meccanicistici vengono privilegiati in quanto consentono di verificare l’adeguatezza della pavi-mentazione preesistente e di individuarne i punti deboli, oltre a permettere l’attuazione del progetto di risanamento.Altri metodi di progetto possono essere impiegati per controllare i risultati dei progetti meccanicistici.

3.7 Tipiche Strutture delle Pavimentazioni Riciclate a Freddo

3.7.1 Aspetti generali

La Tabella 3.5 illustra i progetti tipici delle pavimentazioni riguardanti piani stradali che comprendono strati riciclatitrattati sia con cemento sia con bitume. L’elenco comprende cinque diverse classi di traffico, da quello leggero aquello molto pesante.

Va notato che le strutture delle pavimentazioni raffigurate in questa illustrazione devono essere considerate soltan-to come indicazione di progetti adatti alle diverse classi di traffico. In questi esempi, si ipotizzano le caratteristichedei materiali degli strati riciclati; detti progetti si basano su una rigidezza uniforme del sottofondo di oltre 100 MPa(equivalente ad un indice minimo CBR di circa 10) e adottano come valore di riferimento un carico per asse pari a80 kN.

E’ necessario tenere presente che ogni progetto di risanamento di pavimentazioni è unico in termini di tipo, spes-sore e qualità del materiale degli strati della pavimentazione preesistente e del sottofondo. E’ pertanto necessariosvolgere le indagini e il lavoro di progettazione consigliato dal presente manuale al fine di valutare in modo adegua-to la pavimentazione; questo consentirà quindi di individuare il progetto più idoneo. Tuttavia, i progetti indicati nel-l’elenco possono essere utilizzati a mo’ di guida ai fini della discussione preliminare e della comparazione dei costi.

3.7.2 Esempio di Selezione di un Progetto delle PavimentazioniLa scelta di un’appropriata struttura della pavimentazione può es-sere fatta valutando innanzi tutto il Traffico Teorico mediante la Ta-bella 3.4. La Classe del Traffico viene quindi selezionata sulla basedella Tabella 3.3.

Infine, è possibile individuare le alternative di progetto delle pavi-mentazioni per gli strati riciclati trattati con cemento o bitume rife-rendosi alla Tabella 3.5.

Esempio

Dati sul Traffico:

Vita teorica della pavimentazione (anni) 10Numero di mezzi pesanti su base giornaliera 3000Numero di ESAL di 80 kN per mezzo pesante 2Incremento del Traffico (percentuale, proporzionale) 4

Dalla Tabella 3.4, si evince che il Traffico Teorico è pari a 27,35 x 106 ESAL. Una pavimentazione nella Classe di Traf-fico T4 può quindi essere usata come guida preliminare relativamente alla profondità del riciclaggio e allo spessoredell’asfalto che verrà richiesto per soddisfare le esigenze progettuali.

Classe di progettodelle pavimentazioni

T1

T2

T3

T4

T5

da 0.3 a 1

da 1 a 3

da 3 a 10

da 10 a 30

da 30 a 100

Traffico Teorico 80 kN x 106

Tabella 3.3 Classi del Traffico

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42 Capitolo 3

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaN

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510

1520

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tore

di c

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el m

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(ES

AL

80kN

per

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0.6

23.

54.

40.

62

3.5

4.4

0.6

23.

54.

40.

62

3.5

4.4

2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8% 2% 4% 6% 8%

10 20 50 100

500

1000

3000

5000

0.58

0.62

0.65

0.69

1.16

1.23

1.31

1.39

3.49

3.70

3.93

4.16

5.81

6.17

6.54

6.94

0.39

0.41

0.44

0.46

1.94

2.06

2.18

2.31

3.87

4.11

4.36

4.63

11.6

212

.34

13.0

913

.88

19.3

720

.56

21.8

123

.13

0.34

0.36

0.38

0.40

0.68

0.72

0.76

0.81

3.39

3.60

3.82

4.05

6.78

7.20

7.63

8.09

20.3

421

.59

22.9

024

.28

33.9

135

.98

38.1

740

.47

0.43

0.45

0.48

0.51

0.85

0.90

0.96

1.02

4.26

4.52

4.80

5.09

8.52

9.05

9.60

10.1

825

.57

27.1

428

.79

30.5

342

.62

45.2

347

.98

50.8

8

0.27

0.31

0.34

1.22

1.37

1.53

1.71

2.45

2.73

3.06

3.43

7.34

8.20

9.18

10.2

812

.23

13.6

715

.30

17.1

3

0.41

0.46

0.51

0.57

0.82

0.91

1.02

1.14

4.08

4.56

5.10

5.71

8.15

9.12

10.2

011

.42

24.4

627

.35

30.6

034

.26

40.7

745

.58

51.0

057

.11

0.29

0.32

0.36

0.40

0.71

0.80

0.89

1.00

1.43

1.60

1.78

2.00

7.13

7.98

8.92

9.99

14.2

715

.95

17.8

519

.99

42.8

047

.85

53.5

559

.96

71.3

479

.76

89.2

499

.94

0.36

0.40

0.45

0.50

0.90

1.00

1.12

1.26

1.79

2.01

2.24

2.51

8.97

10.0

311

.22

12.5

617

.94

20.0

522

.44

25.1

353

.81

60.1

667

.32

75.3

889

.68

100.

2711

2.19

125.

63

0.27

0.32

0.39

0.46

0.54

0.64

1.93

2.28

2.70

3.21

3.86

4.56

5.40

6.42

11.5

913

.68

16.2

119

.27

19.3

222

.80

27.0

232

.11

0.26

0.30

0.36

0.43

0.64

0.76

0.90

1.07

1.29

1.52

1.80

2.14

6.44

7.60

9.01

10.7

012

.88

15.2

018

.01

21.4

138

.63

45.6

154

.03

64.2

264

.38

76.0

190

.05

107.

03

0.27

0.32

0.37

0.45

0.53

0.63

0.75

1.13

1.33

1.58

1.87

2.25

2.66

3.15

3.75

11.2

713

.30

15.7

618

.73

22.5

326

.60

31.5

237

.46

67.6

079

.81

94.5

611

2.39

112.

6713

3.02

0.28

0.33

0.40

0.47

0.57

0.67

0.79

0.94

1.42

1.67

1.98

2.35

2.83

3.34

3.96

4.71

14.1

616

.72

19.8

123

.55

28.3

333

.44

39.6

247

.09

84.9

910

0.33

118.

8714

1.28

141.

64

0.27

0.34

0.43

0.54

0.54

0.68

0.85

1.08

2.71

3.39

4.27

5.41

5.43

6.78

8.54

10.8

216

.28

20.3

525

.62

32.4

727

.14

33.9

142

.70

54.1

2

0.28

0.36

0.36

0.45

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1.13

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1.80

1.81

2.26

2.85

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11.3

014

.23

18.0

418

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22.6

128

.46

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854

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67.8

285

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108.

2490

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113.

0414

2.32

0.32

0.40

0.50

0.63

0.63

0.79

1.00

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43Capitolo 3

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45Capitolo 4

Capitolo 4: Aspetti Pratici e Funzionali

4.1 Aspetti generali

Il capitolo precedente tratta, in modo particolare, i metodi e le procedure comunemente impiegati per individuarele alternative esistenti per la rigenerazione di pavimentazioni usurate e l’attuabilità di tutte le opzioni di riciclaggio.In quei casi in cui viene prescelto il riciclaggio, la sfida che si presenta successivamente è quella di eseguire il la-voro vero e proprio. Il presente capitolo esamina in maniera più approfondita le effettive operazioni di riciclaggio,soffermandosi su alcuni degli aspetti più importanti che garantiscono il successo di un progetto.

Dall’ottica della costruzione, le procedure di progettazione definiscono con chiarezza i due più importanti requisitidi riciclaggio; vale a dire:

- le caratteristiche di qualità del materiale dello strato riciclato finito; e

- lo spessore dello strato riciclato.

Ovviamente, la prestazione della pavimentazione rigenerata è condizionata al soddisfacimento di questi due requi-siti basilari. Essi costituiscono, infatti, le ipotesi chiave formulate in sede di previsione della vita della pavimenta-zione rigenerata e qualsiasi tipo di manchevolezza rispetto ai suddetti requisiti potrebbe determinare un deteriora-mento precoce.

A causa della rapidità di esecuzione, i progetti di riciclaggio esigono un adeguato sistema di gestione. Le modernericiclatrici dispongono di un enorme potenziale di rendimento; non è insolito che una singola riciclatrice esegua inun solo giorno la rigenerazione di un chilometro di strada per la sua intera larghezza, anche se, ai fini della pro-grammazione, si preferisce procedere con cautela prendendo normalmente come riferimento un valore pari a 5000 m2.Allo scopo di trarre il massimo beneficio da questo potenziale, occorre una gestione delle operazioni di riciclaggioal fine di garantire che la resa soddisfi, in modo costante, i citati requisiti; a tal scopo è necessario quanto segue:

- esaminare nei minimi particolari tutti gli aspetti del riciclaggio avendo cura di programmarli in modo scrupoloso;

- individuare gli ostacoli che intralciano il treno di riciclaggio e rimuoverli tempestivamente;

- valutare con continuità la necessità di materiale (quali gli stabilizzanti), reperire la quantità richiesta e, quandooccorre, trasportarla in loco;

- garantire la disponibilità all’uso della macchina mediante adeguati programmi di manutenzione preventiva;

- istruire opportunamente gli operatori e i supervisori assicurandosi che siano a perfetta conoscenza di tutti gliaspetti delle operazioni di riciclaggio; e

- esaminare con la dovuta attenzione le questioni relative alla sicurezza, in particolare quando si impiegano stabi-lizzanti bituminosi a caldo.

I paragrafi che seguono trattano in maniera più ampia gli argomenti citati sopra, soffermandosi su quegli aspettidel processo di riciclaggio che sono importanti al fine di creare un ambiente di lavoro produttivo. Sebbene si facciamenzione degli stabilizzanti, questi rappresentano uno degli elementi essenziali del riciclaggio e quindi verrannoesaminati a parte nel prossimo capitolo.

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46 Capitolo 4

Tipo di riciclatrice. La scelta di utilizzare una 2200 CR o una WR 2500 per un determinato progetto è fondamentale. Il tipo di macchina impiegata incide sul ritmo di produzione e determina la larghezza e la profondità massima di taglio da riciclare ad ogni passata. Con la 2200 CR si può fare a meno di unamotolivellatrice grazie banco rasatore montato sulla macchina cingolata.

Geometria stradale. La larghezza della strada è di primaria importanza in quanto stabilisce il numero dipassate di riciclaggio (tagli) richiesti per coprire l’intera larghezza. Le sezioni rastremate, quali la parte ini-ziale e terminale di corsie in salita, devono essere considerate con particolare attenzione. Inoltre, la for-ma della superficie (bombatura o pendenza trasversale) influiscono sulla disposizione dei giunti longitu-dinali tra i tagli contigui.

«Accoglimento» del traffico. Il volume del traffico che utilizza la strada preesistente, la sua composizio-ne in termini di mezzi leggeri e pesanti e la sua condotta durante le operazioni di riciclaggio determinanospesso le modalità di esecuzione dei lavori. Di norma, sono prescritte limitazioni degli orari di lavoro e re-strizioni di accesso temporanee per i proprietari.

Obiettivo produttivo. L’entità del lavoro di riciclaggio, svolto nell’arco di tempo programmato, devechiaramente confarsi alla strada. I lavori vengono in genere programmati in modo tale da completare unasezione della strada, per l’intera larghezza o per la metà di essa. Il riciclaggio di una solo tratto è insen-sato; riciclare ad esempio un solo taglio lungo la mezzeria della strada richiede tre tagli per ogni semilar-ghezza. Questo tipo di procedura causa problemi circa l’abbinamento dei giunti successivi e le semilar-ghezze riciclate parzialmente, aperte al traffico, creano confusione agli automobilisti, in particolare dinotte.

Requisiti del prodotto finito. Oltre allo spessore degli strati, è necessario definire con precisione i requi-siti del prodotto finito. Questo implica: esame di dati dettagliati dei livelli finali e delle tolleranze di forma,determinazione di obiettivi relativamente al costipamento, considerazioni circa la tessitura della superfi-cie e presa in esame dell’eventuale materiale eccedente.

Materiale della pavimentazione preesistente. Il tipo di materiale della pavimentazione preesistente, laconsistenza e il contenuto d’umidità in situ sono tutti dati di rilievo. Variazioni dello spessore dei diversi ma-teriali che compongono la pavimentazione preesistente (in particolare gli strati di asfalto) possono incideresignificativamente sulla velocità di avanzamento della riciclatrice. Queste differenze potrebbero anche ri-chiedere modifiche al ritmo di applicazione degli stabilizzanti, all’aggiunta di acqua e persino allo spessoredi riciclaggio.

Comportamento del materiale riciclato. Il modo in cui il materiale reagisce quando sottoposto al rici-claggio inciderà sulle modalità di posa, di costipamento e di finitura. Inoltre, eventuali restrizioni tempo-rale relativamente alla posa e al costipamento, normalmente prescritte quando si utilizzano stabilizzanti,determineranno le modalità di esecuzione dei lavori.

Procedure antecedenti il riciclaggio. Queste includono:- la rimozione degli ostacoli, quali botole;- l’installazione di nuovi fognoli o di qualsiasi altra struttura supplementare di drenaggio;- la prefresatura al fine di raggiungere la forma e/o il livello della superficie eventualmente prescritti;- il riporto/lo spandimento di materiale nuovo sulla superficie stradale preesistente.

Requisiti specifici da soddisfare prima dell’apertura al traffico. Alcuni progetti prescrivono che lasuperficie dello strato finito sia oggetto di un trattamento speciale, come la nebulizzazione di emulsionebituminosa diluita. Il programma quotidiano deve tenere conto del periodo di tempo necessario per ulti-mare le citate procedure.

4.2 Programmazione del Riciclaggio

L’esito positivo di un progetto di riciclaggio, analogamente a tutti i processi di ampia portata caratterizzati da piùoperazioni, è condizionato dalla qualità della programmazione. Prima di intraprendere i lavori, è essenziale pensa-re a fondo alle varie fasi e operazioni da realizzare e, su base quotidiana o ad ogni cambio di turno, tradurre questoprocesso mentale in un programma di produzione scritto. In particolare, occorre prendere in considerazione i se-guenti aspetti fondamentali:

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47Capitolo 4

Taglio 2

Taglio 1

Fine

Semilarghezza della strada

Larghezza totale di taglio

Taglio 1

Taglio 2

Taglio 1

CL

Taglio di sovrapposizione a 150 mm

2100

2050

Larghezza effettiva diriciclaggio, cioè aggiuntadi binder (mm)aaaaaaaaa 250 mm

riciclaticon il 2%cemento

Pavimentazionepreesistenteaaaaaaaaaaaa200

100

50

Base di asfalto

Fondazionegranulare

Sottofondo

Manto super-ficiale di asfalto

Pavimentazionericiclata

PIANO

SEZIONERiciclatrice:Wirtgen 2200 CR

Larghezza del Tamburo:2 200 mm

Larghezza minima disovrapposizione:100 mm

Additivo:2 % cemento della massa

Umidità:1,5% da aggiungerre, ecc.

NOTE

Taglio 2

Inizio

4250

4150

CLSovrapposizione100 mm

Dire

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Dire

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i tag

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km 3 + 120aaaaaaaaaa km 3 + 120Riciclaggiocompleto

4,15 m

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km 4 + 120

N

CL

4,15 m

8,3 m

km 4 + 120

Secondo taglio a 100 mmsulla mezzeria

Fig 4.1 Esempio di un programma di produzione di massima quotidiano

L’analisi di tutti questi fattori deve essere inclusa in un programma di produzione quotidiano, semplice e immedia-to, come mostrato in Figura 4.1; si tratta di un esempio di massima che illustra il tipo di programmazione che deveprecedere il riciclaggio.

E’ opportuno redigere un programma più esaustivo che contempli tutti gli aspetti che verranno trattati nei prossimiparagrafi di questo capito e che contenga dati particolareggiati circa gli stabilizzanti. I programmi di produzionequotidiani devono consentire una lettura immediata delle seguenti informazioni fondamentali:

- l’intera sequenza di riciclaggio, elaborata in un progetto schematico, il numero di tagli richiesti per coprire l’interalarghezza della strada (o semilarghezza), dati minuziosi sulla larghezza di rivestimento per ogni giunto longitudi-nale e l’effettiva larghezza di riciclaggio per ciascun taglio;

- la sequenza di taglio, la direzione operativa e la lunghezza da riciclare prima di procedere all’inversione (rotazio-ne) per effettuare il taglio successivo. Alla fine di ogni taglio, posizionare una freccia indicante la posizione del ta-glio successivo, sia esso contiguo o longitudinale rispetto alla strada. E’ inoltre utile determinare in anticipo itempi richiesti per ogni singola operazione;

- il volume (o la massa) di tutti gli aggregati di riporto, dello/degli stabilizzante/i e dell’acqua necessari per compie-re le operazioni del giorno, suddivise in sezioni logiche, o tagli; e

- ogni tipo di ostacolo di cui si è a conoscenza unitamente ai relativi dettagli circa la rimozione o altri tipi di inter-vento.

Occorre includere uno schema che illustri una sezione della struttura della pavimentazione preesistente e che evi-denzi in modo chiaro la profondità da riciclare.

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48 Capitolo 4

60

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100

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60

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30 m

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30 m

0 m

ZONA DIAVANZAMENTEPERICOLOSA

CONTROLLOARRESTO/MARCIA

100 m

200 m

300 m

400 m

500 m

600 m

AREA DI LAVOROLunghezza massima

pari a 1000 m

Fig 4.2 Tipica disposizione della segnaletica in caso di riciclaggio di semilarghezze

4.3 Sistemazione del Traffico Pubblico

Rispetto ad altri processi di rigenerazione delle pavimentazioni che interessano l’intera profondità della strada,quali lo scavo e la sostituzione degli strati usurati, il riciclaggio a freddo incide minimamente sulla sicurezza deltransito pubblico. La peculiarità della passata singola e gli elevati ritmi di produzione di questo tipo di processoconsentono di chiudere al traffico, in qualunque momento, un solo tratto della strada, equivalente di norma alla lar-ghezza di una sola corsia di scorrimento. Mediante un’accurata programmazione dei lavori, si evitano fastidi altraffico automobilistico che utilizza l’altra semilarghezza della strada; questo consente di regolare il transito tramitesemplici pannelli di arresto/marcia o di apposite luci.

E’ obbligatorio attenersi alle prescrizioni legali riguardanti la collocazione provvisoria di segnaletiche di avvertimen-to alle due estremità della sezione della strada sottoposta a riciclaggio. Inoltre, occorre posizionare dei coni stra-dali e/o dei catadriottri di ampie dimensioni a ~20 m in posizione centrale nel senso della lunghezza della stradache delimitino la sezione chiusa al traffico. Un controllo poco accurato del transito può provocare gravi fastidi nel-l’area operativa (ad esempio, automezzi che bloccano il percorso della riciclatrice) e potrebbe persino comportarel’interruzione dei lavori nel caso in cui si verifichino tamponamenti. Qualora sorgano problemi di questo genere, lacausa è da attribuire immancabilmente ad un controllo negligente del traffico automobilistico. La Figura 4.2 illustraun esempio tipico di disposizione della segnaletica obbligatoria nel caso di un progetto di riciclaggio.

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49Capitolo 4

4.4 Logistica

Il riciclaggio a freddo è un tipo di processo rapido; ciò significa che i ritmi di produzione sono elevati e che le mac-chine devono essere continuamente approvvigionate di stabilizzanti, di acqua e, ove necessario, di aggregati di ri-porto al fine di raggiungere questi alti ritmi produttivi. Tutto questo risulta complicato nei casi in cui sussistano dif-ficoltà di reperimento dei materiali, qualora le linee di approvvigionamento siano lunghe e/o l’accesso all’area dilavoro sia limitato.

Occorre stabilire in anticipo quali siano le necessità rispetto ai materiali di riporto, provvedere all’invio degli ordini e altrasporto delle materie onde garantire il costante rifornimento del processo di riciclaggio. Ovviamente, in mancanzadei materiali necessari, la produzione verrebbe limitata e risulterebbe pertanto impossibile raggiungere il potenzialeproduttivo. Per fare una stima della quantità necessaria di materiale di riporto, di stabilizzanti e di acqua, occorre ese-guire calcoli precisi basati sull’obiettivo produttivo giornaliero, come dimostrano gli esempi sotto riportati.

• Materiale di riporto. Supponiamo che uno strato uniforme di ghiaia naturale, con uno spessore pari a 50 mm,debba essere cosparso sulla superficie della strada preesistente prima di procedere al riciclaggio. Larichiesta giornaliera di materiali di riporto è la seguente:

• Stabilizzanti. Supponiamo che le specifiche del progetto richiedano l’addizione di un 1,5% di cemento edi un 3% di bitume espanso (della massa). La richiesta giornaliera di stabilizzanti è la seguente:

5 000,0

2 Spessore dello strato di ghiaia naturale richiesto (sfusa)

1 Obiettivo produttivo giornaliero

4 Densità della ghiaia cosparsa sulla superficie stradale

50,0

250,0

m2

mm

m3

1 800,0 kg/m3

450,0 t

5 000,0

2 Spessore dello strato riciclato

1 Obiettivo produttivo giornaliero

3 Densità del materiale riciclato costipato

Richiesta di cemento 4 Addizione di cemento specificata

250,0

2 250,0

m2

mm

kg/m3

1,5 %

42,2 t

Richiesta di bitume6 Addizione di bitume espanso specificata

3,0 %

84,4 t

3 Volume di ghiaia di riporto sfusa

(Art 1 x )Art 21000

5 Tonnellaggio del cemento richiesto:

(Art 1 x x x )Art 21000

Art 31000

Art 4100

7 Tonnellaggio del bitume richiesto:

(Art 1 x x x )Art 21000

Art 31000

Art 6100

5 Tonnellaggio della ghiaia di riporto

(Art 3 x )Art 4 1000

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50 Capitolo 4

La percentuale di acqua calcolata nell’esempio di cui sopra è quella richiesta per ottenere il contenuto di umiditàottimale del materiale riciclato. Quest’acqua viene additivata al materiale, durante il processo di riciclaggio, me-diante iniezione all’interno della camera di miscelatura della riciclatrice. Non è assolutamente consentito cosparge-re di acqua la superficie ultimata per scopi di finitura o indurimento. Relativamente a questo tipo di necessità, oc-corre stabilire separate disposizioni.

In caso di progetti di riciclaggio di ampia portata, o quando le linee di approvvigionamento sono lunghe, vengonotalvolta installate delle strutture di stoccaggio per evitare ritardi nella fornitura del materiale. Di norma, queste strut-ture devono avere una capacità tale da contenere almeno la quantità richiesta giornaliera di ogni prodotto. Spessovengono costruiti dei silos per contenere il cemento, vengono sistemati dei container in loco per i prodotti imballa-ti e cisterne di materiale alla rinfusa per le sostanze liquide. In linea teorica, questi contenitori dovrebbero essereriempiti e utilizzati unicamente in caso di scarsità del materiale, evitando così di maneggiare quest’ultimo due vol-te. Nella pratica, tuttavia, si consiglia di inserire alcune di queste strutture di stoccaggio nell’impianto di riciclaggioonde evitare ulteriori problemi logistici quali, ad esempio, quelli di seguito indicati:

- la temperatura del bitume a caldo alla rinfusa (> 160°C) immagazzinato in una cisterna ermetica scenderà di circaun 1°C all’ora. A fronte di ciò, è necessario che il bitume venga riscaldato affinché sia pronto per l’utilizzo nel ca-so in cui il materiale «fresco» non arrivi. Questa operazione, però, è costosa (spese di riscaldamento) e, al con-tempo, nociva per il bitume (il bitume si ossida quando viene immagazzinato a temperature elevate per periodoprolungati);

- non tutte le emulsioni bituminose sono stabili per lunghi periodi. E’ quindi opportuno richiedere al produttore ditali emulsioni speciali istruzioni di immagazzinamento allo scopo di evitare che il bitume si separi dall’acqua du-rante il periodo di deposito; e

- il cemento va sempre usato entro tre mesi dalla produzione in quanto, col tempo, perde le proprie caratteristichedi resistenza. Per di più, occorre sigillare i silos o i container onde prevenire la penetrazione di acqua piovana equindi evitare perdite di materiale.

Tutti i fattori sopra indicati devono essere presi in considerazione nel dettaglio in sede di programmazione degliaspetti logistici del progetto di riciclaggio. Come descritto in precedenza, i calcoli necessari a stabilire la richiestagiornaliera del materiale sono relativamente semplici e devono essere eseguiti con precisione allo scopo di garan-tire il raggiungimento dell’elevato potenziale produttivo offerto dal treno di riciclaggio.

5 000,0

2 Spessore dello strato riciclato

1 Obiettivo produttivo giornaliero

3 Densità del materiale riciclato costipato

4 Contenuto di umidità ottimale del materiale riciclato

5 Contenuto medio di umidità in situ, prima del riciclaggio

200,0

2 250,0

m2

mm

kg/m3

7,5 %

4,0 %

78 750,0 litri

3,5 %

7 Acqua totale richiesta (valore arrotondato)

(Art 1 x x Art 3 x )Art 21000

Art 6100

6 Percentuale di acqua da aggiungere onde ottenere il tenore ottimale (Art 4 - Art 5)

• Addizione di acqua per ottenere il contenuto ottimale di umidità

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51Capitolo 4

4.5 Operazioni Antecedenti il Riciclaggio

Tutte le operazioni da svolgere prima di procedere al riciclaggio vanno ultimate tempestivamente onde consentirealla riciclatrice di operare senza interruzioni. L’arresto del treno di riciclaggio, oltre a far perdere tempo prezioso,determina una discontinuità del prodotto finito. Analogamente alle irregolarità della pavimentazione che si formanoin altre procedure di costruzione (come la pavimentazione con asfalto), queste interruzioni generano potenzialipunti deboli nella pavimentazione che, ovunque possibile, andrebbero evitati.

I progetti di riciclaggio, spesso, prevedono quattro diverse operazioni preliminari, ognuna delle quali viene esami-nata separatamente nei prossimi paragrafi.

4.5.1 Rimozione degli Ostacoli

Quando si esegue il riciclaggio di strade urbane, talvolta ci si trova di fronte a botole e ad altre strutture analoghe.Il modo più adeguato per ovviarvi è di rimuoverle prima di procedere al riciclaggio, come spiega la Figura 4.3. Larimozione di questi ostacoli, oltre a consentire l’esecuzione ininterrotta del processo di riciclaggio, fa sì che lastruttura della pavimentazione che si ottiene sia costante, sia per quanto riguarda la consistenza che lo spessoredel materiale, e lo strato d’asfalto, pavimentato di solito nella parte superiore dello strato riciclato, possa esserecostruito senza intralci. Una volta ultimata la pavimentazione, la botola può essere ripristinata in corrispondenzadel profilo della nuova superficie, mentre il manto in asfalto aderente alla struttura preesistente si presenterà inevi-tabilmente sotto forma di cunetta.aaaaaaaaaaaaaaaaaaaPAVIMENTAZIONE USURATA ESISTENTE

OSTRUITA DA UNA BOTOLA

FASE 11. Eseguire uno scavo e rimuovere la copertura della botola

esistente e la muratura in mattoni a ~100mm sotto l’orizzontedi riciclaggio.

2. Posizionare una lastra di acciaio di grosso spessore sulla botola.3. Riempire lo scavo con RAP/pietrisco.

FASE 21. Riciclare la pavimentazione preesistente.2. Completare il manto di asfalto.

FASE 31. Eseguire con attenzione uno scavo per rimuovere la lastra di acciaio.2. Edificare la botola, riempire lo scavo con calcestruzzo magro costipato.3. Sistemare una nuova copertura per allineare la nuova

superficie di asfalto.

Profondità diriciclaggio

Lastra diacciaio

Nuovo mantodi asfalto

Strato riciclato

Fig 4.3 Rimozione degli ostacoli prima di procedere al riciclaggio

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52 Capitolo 4

4.5.2 Preformatura dello Strato Esistente antecedente al Riciclaggio

I manti stradali che risultano notevolmente deformati devono essere sistemati prima di iniziare la procedura di rici-claggio. Questa operazione garantisce l’uniformità dello spessore dello strato finito (sia lateralmente, da una parteall’altra della larghezza della strada, sia trasversalmente) una volta che i livelli della superficie finali necessari sonostati tagliati con la livellatrice o sistemati con la barra stenditrice; si tratta di un’operazione particolarmente impor-tante nei casi in cui lo strato riciclato sia relativamente sottile (< 125 mm).

Le correzioni di forma comportano la variazione della pendenza trasversale (rialzi o bombatura) oltre a lievi regola-zioni della linea di pendenza allo scopo di levigare irregolarità pronunciate, quali le cunette o gli avvallamenti loca-lizzati. Buche e solchi profondi sono da includere tra le suddette irregolarità, mentre assestamenti di maggiore en-tità e cambiamenti di pendenza superiori allo spessore dello strato riciclato devono essere corretti mediante iltrasferimento a riporto di materiale. La correzione della forma, fondamentalmente, è un’operazione necessaria checonsente di ottenere la forma finale richiesta della superficie, sia nella sezione trasversale sia in quella longitudina-le, prima di procedere al riciclaggio, garantendo così l’uniformità geometrica dello strato riciclato.

La preformatura si può ottenere in modo relativamente semplice utilizzando uno solo dei metodi di seguito indicatioppure più metodi insieme:

- trasportando materiale di riporto e cospargendo quest’ultimo sulla superficie stradale preesistente per ottenere laforma richiesta. Questo argomento verrà trattato nel sottoparagrafo 4.5.3;

- eliminando il materiale dalla superficie stradale preesistente; di norma questa procedura va effettuata quando laprofondità dell’asfalto è tale da consentire la prefresatura. Questo argomento verrà trattato nel sottoparagrafo4.5.4; e/o

- sottoponendo ad un nuovo trattamento il materiale degli strati superiori della pavimentazione preesistente per ot-tenere la forma richiesta della superficie mediante l’uso di una motolivellatrice. Questo metodo è solitamente im-piegato solo per le strade inghiaiate in quanto, in questo caso, è relativamente semplice rimuovere e sottoporre anuova lavorazione lo strato di usura; occorre però tenere presente che questa procedura va contemplata unica-mente nel caso in cui vi sia un rivestimento sufficiente di ghiaia di buona qualità.

4.5.3 Riporto di Nuovo Materiale

Il riporto e lo spandimento di materiale nuovo sulla superficie stradale sono due operazione che vanno svolte primadi procedere al riciclaggio per le ragioni di seguito indicate:

- correggere una superficie deformata. Il materiale, di qualità idonea alla miscelatura con gli strati superiori dellapavimentazione preesistente, viene trasportato sull’area di lavoro e cosparso all’altezza del profilo richiesto dellasuperficie stradale e leggermente costipato. Onde evitare che cunei o lenti di materiale vergine permangano sot-to lo strato riciclato, è essenziale accertarsi che lo spessore del materiale di riporto non superi la profondità di ri-ciclaggio;

- migliorare la gradazione del materiale riciclato. Spesso, il materiale riciclato, in alcune pezzature, non presenta lacurva di gradazione continua «ottimale», in particolare le frazioni di fini (materiale passante al setaccio di0,075 mm), quando si ricicla l’asfalto. Il riporto della frazione «mancante» e lo spandimento della stessa sulla su-perficie stradale preesistente migliora la gradazione del prodotto riciclato. La scelta relativa al tipo di frazione(i) daaggiungere si basa generalmente sulle gradazioni dei campioni prelevati dalla sede stradale. Occorre pertantoassicurarsi che detti campioni rappresentino perfettamente il materiale che verrà prodotto in fase di riciclaggio; e

- aumentare lo spessore dello strato riciclato senza compromettere la struttura sottostante. A volte, la quantità dimateriale degli strati superiori della pavimentazione preesistente non basta a fornire lo spessore richiesto dellostrato riciclato. Questo può derivare dalla qualità scadente del materiale sottostante o alla presenza di materialeinadatto, come basi di roccia di ampie dimensioni costipate a mano. In questi casi, il riporto di materiale consen-te di ottenere i requisiti di spessore prescritti dal progetto della pavimentazione.

4.5.4 Prefresatura antecedente il Riciclaggio

Le operazioni di prefresatura e di rimozione del RAP formatosi sono normalmente necessarie al fine di mantenere,dopo il riciclaggio, i livelli preesistenti della superficie stradale; si elimina così il lavoro dispendioso richiesto dallasistemazione dei rialzi di drenaggio e di altre strutture. Questa esigenza sorge abitualmente quando si opera in am-biente urbano.

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53Capitolo 4

Prima di prendere in considerazione qualsiasi procedura di prefresatura, occorre controllare la pavimentazione alfine di garantire che la parte superiore possa essere rimossa senza compromettere la resistenza complessiva dellastruttura. Inoltre, è opportuno analizzare il materiale sottostante per assicurare che lo spessore dello strato ricicla-to necessario possa essere ottenuto senza rischiare di prelevare materiale di qualità scadente dalla parte inferiore.

Di norma, la prefresatura è limitata alle pavimentazioni composte da più strati di asfalto; si tratta, spesso, di rivesti-menti che sono stati applicati nel corso di vari anni.

In sede di stima della profondità del materiale da prefresare, occorre considerare tre fattori; questi sono indicati inFigura 4.4 e possono essere riassunti nel modo seguente:

- l’effetto che qualsiasi aggregato di riporto avrà sullo spessore dello strato riciclato. Nel caso in cui sia necessarioaggiungere materiale grosso, la valutazione del suddetto effetto è relativamente semplice. Il materiale fine, inve-ce, ha la tendenza ad essere assorbito all’interno degli interstizi del materiale riciclato. Non è insolito che polvereda frantoio con uno spessore inferiore a 6,7 mm «scompaia» nel materiale riciclato contenente principalmenteasfalto, in particolare quando si aggiunge una percentuale inferiore al 15% per volume. Le particelle fini vengonoeffettivamente perse all’interno dei vuoti del materiale riciclato più grosso da cui non deriva alcuna variazione si-gnificativa del volume;

- il tipo di materiale della pavimentazione preesistente incide sull’entità del rigonfiamento che si riscontra quandola strada viene riciclata. L’asfalto si dilata sempre di ~10% quando viene riciclato come strato stabilizzato. Que-sto fenomeno viene provocato dal relativo aumento del numero di vuoti formatisi tra l’asfalto e il RAP stabilizzato.Queste dilatazioni, però, sono rare in quei casi in cui si esegue il riciclaggio superficiale con emulsione bituminosa; e

- lo spessore di qualsiasi strato della struttura e/o manto supplementare da costruire sulla parte superiore dellostrato riciclato.

Spessore di prefresatura checonsente la posa del manto diasfalto (e di qualsiasi altro stratoche possa essere collocato sullaparte superiore dello strato riciclato),materiale di riporto e l’effettivorigonfiamento del materiale nellapavimentazione preesistente,dopo la procedura di riciclaggioe di costipamento (spessoreabituale pari a 70 mm)

Spessore delnuovo strato delmanto di asfalto(di solito pari a

40 mm)

Spessore dello stratoriciclato (spessorespecificato) dopo ilcostipamento e la

rifinitura (di solito paria 200 mm)

STRATORICICLATO

PAVIMENTATZIONERIGENERATA

Finita

FASE 3 FASE 4aaaaaaaaaaaaaaaaaaIncremento effettivodel lo spessore delmater ia le r ic ic lato,incluso il materiale diriporto e il rigonfiamentodel materiale del lapavimentazione in situ(di solito pari a 30 mm)

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaLivelli della superficieda mantenere unavolta ultimata la

procedura dirigenerazione

PAVIMENTAZIONEPREESISTENTE

Prima dellarigenerazione

CORDOLOESISTENTE

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaSpessore del materialefresato da trasferire

all’esterno dell’area dilavoro come brecciame

di scorta

PREFRESATURAPer rimuovere il materialeeccedente consentendodi mantenere i livelli della

superficie dopo larigenerazione

FASE 1aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaSpessore dello stratodel materiale di

riporto (di solito paria 20 mm)

MATERIALE DIRIPORTO

Cosparso a mo’ distrato uniforme di

spessore sullasuperficie fresata

FASE 2

Fig 4.4 Determinazione della profondità di prefresatura

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54 Capitolo 4

4.6 Giunti e Sovrapposizioni

Durante il riciclaggio ci si imbatte in due tipi di giunti: i giunti longitudinali, che scorrono paralleli alla mezzeria dellastrada, e i giunti laterali, che scorrono ad angolo retto verso la mezzeria. Entrambi, altro non sono che irregolaritàdella pavimentazione stradale e necessitano di opportuni interventi, altrimenti potrebbero compromettere l’inte-grità strutturale dello strato riciclato. Essendo molto diversi tra loro, i giunti longitudinali e i giunti laterali vengonopresi in esame in modo separato.

4.6.1 Giunti Longitudinali

La larghezza di taglio della riciclatrice è di norma inferiore a quella della strada o della carreggiata; sono pertantonecessari varie passate (o tagli) al fine di poter riciclare completamente l’intera larghezza; ciò determina la forma-zione di una serie di giunti longitudinali tra i tagli contigui. Onde garantire una continuità tra detti tagli, occorronodelle sovrapposizioni nel senso dell’intera lunghezza di ciascun giunto. Di conseguenza, soltanto il primo taglio ri-ciclerà il materiale vergine per l’intera larghezza del tamburo. In seguito, l’effettiva larghezza di tutti i tagli successi-vi verrà ridotta della larghezza della sovrapposizione. Tuttavia, gli stabilizzanti devono essere applicati unicamenteper la larghezza del taglio su cui non verrà posta alcuna sovrapposizione. Pertanto, l’ultimo taglio di una sequenzada una parte all’altra della larghezza della strada (o semilarghezza) deve essere l’unico su cui viene applicato lostabilizzante per l’intera larghezza del tamburo. Questo eviterà di rimiscelare, nella larghezza del rivestimento, ilmateriale precedentemente trattato.

Il numero di tagli necessari per riciclare l’intera larghezza della strada e l’ubicazione di ciascun giunto longitudinaledipendono dai seguenti fattori:

- il tipo di riciclatrice impiegata per il progetto e, in particolare, la larghezza del tamburo di fresatura. Inoltre, il latodestro della 2200 CR e della WR 2500 è progettato in modo tale da tagliare a filo contro la parte frontale del cor-dolo o di orli similari e di solito viene posizionato contro la parte esterna del primo taglio;

- la larghezza minima di sovrapposizione, general-mente di 100 mm (talvolta viene aumentata pertenere conto degli strati spessi > 300 mm), lagrossezza di grana del materiale riciclato, il tipodi stabilizzante e il lasso di tempo che intercorretra l’esecuzione di un taglio contiguo e l’altro. Ingenere, la larghezza della sovrapposizione au-menta in modo proporzionale all’incremento del-lo spessore e della grossezza di grana dello stra-to e nel caso in cui si utilizzino stabilizzanticementizi ove il primo taglio viene eseguito più didodici ore prima di procedere al taglio contiguo;

- la larghezza della strada da riciclare e le informa-zioni dettagliate circa la sezione trasversale. Lestrade bombate dovrebbero essere trattate perla semilarghezza in modo da ottenere unaprofondità uniforme del riciclaggio da una parteall’altra del colmo;

- i giunti longitudinali non devono essere posizio-nati nell’area di impronta di mezzi pesanti a lentaandatura.

Come descritto al Paragrafo 4.2, la redazione di unprogramma di taglio che esamini nel dettaglio cia-scuna sovrapposizione è uno dei primi requisiti dicui tenere conto in fase di programmazione di unprogetto. La larghezza della sovrapposizione deveessere sottratta dalla larghezza del tamburo al finedi stabilire «l’effettiva» larghezza di riciclaggio perogni taglio; questo dato, a sua volta, determina laquantità di acqua e di stabilizzante che occorreaggiungere, come mostrato in Figura 4.5.

Taglio 3

Taglio 3Taglio 1

Area di improntaesterna

Larghezzaeffettiva 2000

Larghezza della strada: 9 000Larghezza del Tamburo di Fresatura: 2 500Larghezza minima di sovrapposizione: 100

(tutte le dimensioni sono espresse in mm)

Taglio 4Taglio 2

Mezzeria4500 4500

Area di improntaesterna

Larghezzaeffettiva 2100

Taglio 1

Taglio 4 Larghezza effettiva

2500

500

100Tagli di sovrapposizionedella mezzeria 2 & 4

Taglio 22500

400 Tagli disovrapposizione

1 & 2

Tagli disovrapposizione

3 & 4

9000

Taglio 12500

Taglio 32500

Taglio 42500 Taglio 2

Larghezza effettiva2400

Fig 4.5 Tipico programma di taglio che illustra lasovrapposizione sui giunti longitudinali

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55Capitolo 4

Giunti opportunamente sovrapposti costituiscono una premessa essenziale al fine di garantire le prestazioni finalidello strato riciclato. Come descritto in precedenza, i giunti sono irregolarità della struttura della pavimentazioneed occorre quindi tenerne conto con la dovuta attenzione. Nel caso in cui sorgano problemi, questi sono general-mente da ricondurre ad operazioni errate della riciclatrice; a causa di ciò, rimangano tra i tagli contigui delle striscenon riciclate. Al fine di coadiuvare l’operatore nella guida corretta della riciclatrice, è opportuno stabilire dei chiaririferimenti dipingendo dei segni sulla superficie stradale preesistente o legando una corda che può essere seguitafacilmente. Di norma, soltanto il primo taglio deve essere contrassegnato; per quelli successivi basterà seguire lalinea del primo. Tuttavia, prima di procedere ad un nuovo taglio, è importante verificare che la linea di direzione siachiaramente visibile per l’intera lunghezza del taglio.

4.6.2 Giunti Longitudinali su Strade di Larghezza Ridotta

Nel caso in cui la larghezza della strada sia limitata (< 7 m), è più opportuno operare per l’intera larghezza dellastrada anziché per la metà. Nel caso si utilizzi una WR 2500 con un tamburo avente una larghezza standard pari a2,5 m, occorrono due tagli con una sovrapposizione di ampia larghezza allo scopo di riciclare ciascuna semilar-ghezza; ne consegue quindi un numero totale di quattro tagli necessari per completare l’intera larghezza della stra-da. Tuttavia, se si prende in considerazione l’intera larghezza, sono sufficienti tre tagli con sovrapposizioni decisa-mente più ridotte; questo rende l’operazione più efficace del 25%. La Figura 4.6 illustra un confronto di quantosopra esposto.

La scelta dell’alternativa più idonea dipende dai seguenti fattori:

- il volume e la composizione (percentuale di mezzi pesanti) del traffico che utilizza la strada determineranno i re-quisiti minimi di sistemazione del traffico. Le strade di larghezza ridotta generalmente hanno un basso volume ditraffico relativamente leggeroche può essere «accolto» in mo-di diversi;

- una certa diluizione dello stabiliz-zante o degli stabilizzanti avràluogo lungo il colmo a metà deltaglio centrale. Questo fenome-no diventa più importante manmano che lo spessore di riciclag-gio diminuisce. Ad esempio, nelcaso in cui la profondità di rici-claggio sia pari a 200 mm su unabombatura standard del 2%, ladiluizione sarà superiore al 10%qualora si stia utilizzando unaWR 2500 con un tamburo largo2,5 m. Ne consegue che la mag-gior parte dei limiti di tolleranzaspecificati verranno superati;sarà però possibile eliminarequesto inconveniente aumentan-do leggermente la velocità di ap-plicazione e riducendo la profon-dità di taglio (il tutto nell’ambitodei limiti di tolleranza consentiti); e

- dopo le operazioni di riciclaggio,occorre riformare il colmo. Sitratta di un intervento relativa-mente semplice per il quale siutilizza la 2200 CR in quanto labarra stenditrice può essere re-golata in modo tale da ottenerela bombatura richiesta. Quandosi opera con una WR 2500, è ne-cessario utilizzare una livellatriceper il livellamento finale.

Taglio 2

Taglio 3 Taglio 1 Larghezza effettiva 2500

Larghezza effettiva2250

Larghezzaeffettiva 2250

Tagli disovrapposizione

2;3

250

Tagli disovrapposizione

1;2

250

Axione di diluzizione

Riciclare l’interalarghezza, tagliocentrale diinarcamentodella sedestradale

Taglio 3 Taglio 1Largh.eff.1150

Tagli disovrapposizione 3;4

1 500

Tagli disovrapposizione 2;4

150

Riciclare ognisemilarghezzaseparatamente

Tagli disovrapposizione 1;2

1 350

Taglio 4Larghezza effettiva 2500 Taglio 2

Larghezza effettiva2350

Larghezza della strada 7 000

MezzeriaSemilarghezza 3 500 Semilarghezza 3 500 ALTERNATIVA 1:

Quattro tagli

ALTERNATIVA 2:Tre tagli

Largh.eff.1000

Fig 4.6 Alternative di riciclaggio di strade di larghezza ridotta

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56 Capitolo 4

4.6.3 Giunti Laterali

I giunti laterali sono irregolarità, da una parte all’altra della larghezza del taglio, che si formano ogniqualvolta si av-via e si termina la procedura di riciclaggio. Ogni sosta, anche quella di pochi minuti necessaria per sostituire le ci-sterne, provoca la formazione di un giunto che, in sostanza, costituisce una variazione dell’uniformità del materialericiclato. Occorre pertanto fare in modo che le interruzioni vengano ridotte al minimo e, qualora inevitabili, sotto-porre i giunti formatisi ad un trattamento adeguato.

Il fattore chiave per trattare opportunamente detti giunti è capire chiaramente che cosa avviene all’interno della ca-mera di miscelatura della riciclatrice, in particolare come si svolge il processo di addizione degli stabilizzanti. Lamaggior parte dei problemi è da ricondurre ad un’applicazione insufficiente o eccessiva di stabilizzanti e/o di ac-qua nel giunto. Di seguito sono indicati due dei più importanti aspetti relativi ai giunti laterali:

- quando si comincia il processo di riciclaggio, occorre seguire attentamente tutte le operazioni di messa in funzio-ne, in particolare quelle volte allo spurgo dell’aria dalle linee di erogazione degli stabilizzanti fluidi e dell’acqua.L’aria intrappolata in dette linee deve essere eliminata prima che il fluido raggiunga la barra spruzzatrice. Nel ca-so in cui non venga eseguito uno spurgo adeguato, si rischia di riciclare diversi metri senza additivo, la qual cosacrea una sezione instabilizzata (o secca) della pavimentazione;

- prima di riavviare il treno dopo un arresto temporaneo, il treno deve essere invertito di una misura pari ad almenoil diametro del tamburo di fresatura (~1,5 m) nel materiale precedentemente riciclato. Questo assicura che, unavolta riavviato il treno, tutto il materiale verrà trattato.

Analogamente alla pavimentazione con asfalto, i problemi legati ai giunti laterali si verificano unicamente in caso diinterruzione delle operazioni. Il treno di riciclaggio deve quindi essere arrestato soltanto quando le cisterne sonovuote o si debba far fronte a necessità di questo tipo.

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57Capitolo 4

4.7 La Procedura di Riciclaggio

Questo paragrafo prende in esame alcuni degli aspetti più importanti comuni a tutte le operazioni di riciclaggio. Lequestioni inerenti a specifiche sostanze stabilizzanti vengono trattate in modo separato nel prossimo capitolo.

4.7.1 Allestimento del Treno di Riciclaggio

La procedura di riciclaggio deve avere inizio soltanto una volta soddisfatti tutti i requisiti preliminari, i quali, in ordi-ne di sequenza, includono:

- un accurato controllo di tutte le macchine e di tutte le attrezzature da utilizzarsi nelle operazioni di riciclaggio, in-clusi i rulli, le spanditrici e le cisterne;

- il controllo della temperatura di tutti gli stabilizzanti bituminosi;

- il controllo fisico della presenza di una quantità sufficiente di acqua e/o stabilizzanti nelle varie cisterne, spanditri-ci e mescolatori per la lunghezza di taglio stabilita. Laddove possibile, sarebbe opportuno effettuare misurazioni,mediante l’apposita astina, delle cisterne contenenti gli stabilizzanti bituminosi;

- il montaggio del treno di riciclaggio sulla linea del primo taglio, completo di barre di spinta (e/o cavi traino);

- il collegamento alla riciclatrice di tutti i tubi di mandata, lo spurgo di tutta l’aria dall’impianto e il controllo dellacompleta apertura delle valvole; e

- la verifica che l’operatore addetto al riciclaggio sia in possesso di tutti i dati relativi alla velocità di applicazionedegli stabilizzanti da inserire nel computer, il controllo della presenza di chiare linee di direzione per l’intera lun-ghezza di taglio e l’accertamento che tutte le procedure di avvio siano state perfettamente comprese.

I suddetti controlli preliminari sono di rapida e facile esecuzione e devono diventare una prassi abituale da esegui-re prima dell’inizio di ogni turno. Oltre all’operatore della riciclatrice, si consiglia di appurare che gli operatori e iconducenti di tutte le macchine e degli automezzi ausiliari conoscano precisamente le loro responsabilità e qualisono i compiti che essi devono svolgere per garantire il buon esito delle operazioni di riciclaggio.

4.7.2 Avviamento

La prima sezione che viene riciclata su ogni nuova area di lavoro andrebbe considerata come esercizio per deter-minare il comportamento del materiale della pavimentazione preesistente. In genere, la prima sezione di avvio do-vrebbe estendersi a ~ 100 m e coprire l’intera o metà larghezza della corsia stradale. Questa procedura inizialepermetterà agli operatori e ai supervisori di valutare i tre aspetti più importanti della procedura di riciclaggio, vale adire:

• La gradazione del materiale riciclato. Il materiale prodotto dalla riciclatrice deve essere controllato ondeverificare se è simile ai campioni utilizzati per le prove di laboratorio indispensabili per lo studio delle mi-scele. Una rapida analisi granulometrica per stacciatura evidenzierà se vi è corrispondenza con detto studio.

La velocità di rotazione del tamburo di miscelatura e la velocità di avanzamento della riciclatrice incidonosulla gradazione del materiale riciclato. Sia la 2200 CR sia la WR 2500, tra l’altro, sono dotate di una «bar-ra frantumatrice» che può essere regolata allo scopo di ridurre la massima dimensione dei granuli. Sareb-be opportuno variare questi tre fattori in modo tale da trovare l’abbinamento ottimale che permetta di otte-nere la gradazione richiesta.

• Costipamento. Una delle più importanti variabili della prestazione finale dello strato riciclato è la densitàdel materiale costipato. Strati di spessore elevato (> 250 mm) richiedono di frequente speciali tecniche dicostipamento e la sezione iniziale di avvio permette di valutare l’efficacia dei diversi sistemi di rullatura.

• Incremento del volume. Gli strati di asfalto delle vecchie pavimentazioni logorate hanno la tendenza apresentare un basso numero di vuoti e i materiali naturali (granulari) sono di solito caratterizzati da un ele-vato grado di addensamento. Il riciclaggio di tali materiali comporta spesso un aumento del volume che in-cide sui livelli finali dello strato ultimato.

E’ decisamente utile adoperarsi al fine di poter effettuare una sezione iniziale di partenza in quanto è un’ottima op-portunità per gli operatori, i supervisori e per i responsabili dei lavori per rendersi conto concretamente del com-portamento dei materiale senza essere condizionati dalle pressioni derivanti dalle esigenze produttive.

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58 Capitolo 4

4.7.3 Riciclaggio

Il diligente adempimento delle procedure di allestimento (descritte al sottoparagrafo 4.7.1) consente, nella maggiorparte dei casi, di evitare che sorgano problemi durante le operazioni di riciclaggio. Ciononostante, una volta che iltreno di riciclaggio è in funzione, è necessario che un supervisore esperto effettui dei controlli costanti al fine di ga-rantire che l’operazione in corso offra il rendimento richiesto. È’ altrettanto fondamentale prestare attenzione aidettagli, in particolare a quanto segue:

- la profondità di taglio su entrambi i lati della riciclatrice;

- la riciclatrice segue la linea esatta con la larghezza di sovrapposizione richiesta;

- il contenuto di umidità del materiale trattato è sufficiente per garantire un adeguato costipamento. Un superviso-re esperto potrà facilmente rendersene conto al tatto; e

- il prodotto riciclato risponde alle aspettative. Il vecchio adagio «se sembra buono, allora lo è», è valido anche peril riciclaggio così come per la maggior parte dei processi di costruzione.

La determinazione della lunghezza di taglio «ottimale» che va riciclata prima di procedere all’inversione (rotazione)per effettuare il riciclaggio del taglio contiguo è condizionata dal tipo di stabilizzante che si sta adoperando; ognisostanza stabilizzante ha requisiti diversi:

- quando si utilizza il cemento, le sezioni sono solitamente più brevi; ciò consente di avere sufficiente tempo per ri-ciclare un’intera semilarghezza, tagliare i livelli finali, costipare e finire la superficie prima che il bitume abbia avu-to modo di idratarsi; e

- la dimensione della cisterna, utilizzata quando si effettua la stabilizzazione con emulsione bituminosa o con bitu-me espanso (l’ideale sarebbe un abbinamento semitrailer di ~25 000 litri per progetti di ampia portata). E’ unaprassi abituale continuare il taglio fino a quando la cisterna non si vuota prima di procedere all’inversione (rota-zione) del treno. La rotazione del treno di riciclaggio richiede generalmente che i vari componenti vengano scol-legati; ecco perché di norma si preferisce l’inversione.

Di seguito sono riportati altri due punti fondamentali in merito all’addizione di stabilizzanti:

• Il materiale fresato tende a spostarsi verso il basso quando la riciclatrice opera su una pendenza trasver-sale, la qual cosa risulta evidente soltanto quando la pendenza è superiore al 2% ed è più pronunciata nelcaso si stiano riciclando strati sottili (< 150 mm). Si consiglia di servirsi di una motolivellatrice per riportareil materiale, per mezzo di una lama, alla forma iniziale prima di passare al taglio contiguo; la forma dellastrada verrà così mantenuta e il giunto risulterà conforme alle necessità. Va notato, però, che nel caso incui la pendenza trasversale superi il 6%, l’entità dello spostamento del materiale è maggiore e quindi è ne-cessario prestare particolare attenzione.

• L’effettivo consumo di stabilizzanti deve essere sempre controllato fisicamente facendo combaciare laquantità di stabilizzante fornito con quello effettivamente adoperato.

4.7.4 Posa del Materiale Riciclato

Successivamente al riciclaggio, il materiale trattato deve essere posato in via definitiva e quindi costipato onde soddi-sfare i requisiti di densità specificati. Come descritto in precedenza, esistono due tipi di riciclatrici: la versione con cin-goli e la versione con pneumatici. Ognuna di esse posa il materiale nella parte retrostante in modo differente:

• La 2200 CR è una macchina cingolata a doppio uso. Si tratta di una versione ampliata della fresa W 2200 lecui spire, con profilo elicoidale, sono situate sul tamburo di fresatura, che ammassa il materiale verso ilcentro. Quando la macchina viene impiegata per il riciclaggio, viene aperto un portello sito nella parteposteriore della camera di fresatura per consentire al materiale di uscire sotto forma di detrito tra i cingoliposteriori. Successivamente, il materiale viene posato da una parte all’altra della larghezza del taglio dauna barra stenditrice montata sul retro della macchina.

• La WR 2500 è una macchina stabilizzatrice/riciclatrice dotata di un diverso tipo di tamburo, il cui diametroè maggiore rispetto a quello della 2200 CR; le spire della WR 2500 sono sistemate a zig zag per facilitare lamiscelatura. Lo spostamento laterale del materiale è quindi minimo e il materiale miscelato esce dalla ca-mera già cosparso da una parte all’altra della larghezza del taglio, tagliato dal bordo inferiore del portelloposteriore. In questo modo il materiale viene posato in modo efficace; la derivante forma della superficie(pendenza trasversale) dipende totalmente dalla riciclatrice in quanto il portello è incernierato sulla partealta della camera di fresatura.

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59Capitolo 4

L’entità di lavoro della livellatrice, una volta posizionata, è determinata dal tipo di manto che rivestirà lo strato fini-to. Se si opta per un’alzata di asfalto di elevato spessore, le tolleranze di livello della superficie saranno indiscuti-bilmente più ampie rispetto ai casi in cui occorre un manto con impermeabilizzante singolo. Quando le tolleranzesono relativamente strette, la semilarghezza finita (o l’intera larghezza della strada) deve essere ripassata da una li-vellatrice per eliminare le irregolarità superficiali (piccoli gradini di ~10 mm) che spesso si formano lungo i giuntilongitudinali. Inoltre, la livellatrice è utile per la correzione di scostamenti laterali del materiale che si verificano tal-volta nei giunti laterali. Ciononostante, l’impiego della livellatrice deve essere limitato. Alcuni materiali riciclati ten-dono ad essere a grana grossa, in particolare i materiali delle pavimentazioni che comprendono spessi strati diasfalto. Questo materiale è facile alla segregazione e quindi andrebbero evitati tutti gli spostamenti inutili.

4.7.5 Costipamento

Il costipamento del materiale riciclato volto ad ottenere la densità richiesta è uno degli elementi che incide mag-giormente sulle future prestazioni della pavimentazione rigenerata. Materiali soggetti ad un inadeguato costipa-mento si addenseranno in seguito alla sollecitazione del traffico, causando la formazione precoce di solchi. Tutta-via, quando il materiale stabilizzato non è opportunamente costipato, il problema si aggrava. Non solo si formano isolchi, bensì lo strato non avrà la resistenza richiesta e quindi la pavimentazione si deteriorerà anzitempo. E’ per-tanto tassativo che il costipamento del materiale riciclato venga effettuato seguendo le stesse modalità con cui siesegue il costipamento di basi trattate con cemento in caso di nuove costruzioni.

Il costipamento di strati di elevato spessore (> 200 mm) a partire dalla superficie è, attualmente, una pratica stan-dard nella maggior parte dei paesi. Tuttavia, al fine di conseguire un risultato positivo, è necessario utilizzare il rulloo i rulli appropriati. La maggior parte dei produttori di attrezzature per il costipamento offrono una gamma di servi-zi specialistici volti sia alla formazione dei clienti in merito all’impiego della loro attrezzatura sia alla scelta del rullopiù adatto per gli usi specifici del cliente. Tenendo conto che la tecnologia in materia di costipamento è oggetto dinumerose ricerche, che su tale argomento vi è un’ampia letteratura e che il mercato offre una vastissima gamma dirulli, non esiste alcun motivo per cui gli strati di materiale di elevato spessore non debbano essere opportunamen-te costipati partendo dalla superficie.

Attualmente, lo strumento più diffuso utilizzato per il costipamento di strati spessi è il pesante (massa statica > 15 t)rullo vibrante a doppia frequenza/ampiezza. Quando si adopera questo tipo di macchine, è importante garantireche la rullatura iniziale venga svolta con la modalità di vibrazione ad alta ampiezza/bassa frequenza per costiparela parte inferiore dello strato. Seguirà quindi la rullatura in modalità bassa ampiezza/alta frequenza per costipare laparte superiore. Occorre inoltre tenere presente i punti di seguito riportati relativi all’impiego di rulli vibranti:

• La vibrazione ad alta ampiezza/bassa frequenza tende a creare problemi al materiale presente nella partealta dello strato, il che determina spesso una deformazione della superficie. Si può facilmente ovviare aquesto inconveniente ripassando la superficie con una livellatrice prima di procedere alla vibrazione in mo-dalità bassa ampiezza/alta frequenza.

• Il contenuto di umidità rappresenta la variabile più critica per quanto riguarda il raggiungimento del gradodi addensamento richiesto, con il minimo sforzo. A causa del lasso di tempo che intercorre tra il riciclaggioe la finitura, occorre sempre cospargere la superficie con un po’ d’acqua prima di procedere alla rullaturafinale.

• Un errore che viene commesso in molti cantieri di costruzione è «l’eccessiva rullatura». Questo fenomenosi verifica quando viene esercitato uno sforzo di costipamento esagerato; il materiale si romperà e risulteràmeno denso qualora la rullatura prosegua anche una volta raggiunto il massimo grado di densità.

Di seguito sono riportati altri due fattori importanti riguardanti il costipamento del materiale riciclato:

- prima di ripassare la superficie con la livellatrice, è necessario ottenere una certa uniformità di costipamento dauna parte all’altra dell’intera lunghezza del taglio. Dal momento che le ruote posteriori della WR 2500 girano sem-pre sulla superficie del materiale riciclato, una su ciascun lato del taglio, verrà costipato il materiale delle aree diimpronta e non quello intermedio. Il materiale non costipato deve essere rullato prima di tagliare i livelli onde evita-re la conseguente formazione di «inarcamenti» tra le aree di impronta; in caso contrario il costipamento non risul-terà uniforme; e

- il materiale finemente livellato con un basso indice di plasticità tende a spezzarsi per effetto dell’azione del rullocon un conseguente spostamento laterale. L’acqua è il miglior ausilio di costipamento; tuttavia, anche nel caso incui si sia in presenza del contenuto d’umidità ottimale, è difficile mantenere un grado di finitura accettabile; ciòrichiede, infatti, un’ulteriore passata con la livellatrice per ripassare le deformazioni provocate dal rullo. Quando siesegue il taglio finale, però, occorre prestare la massima attenzione onde garantire che l’intera superficie vengaripassata e che non si depositi alcuna lente sottile di materiale negli avvallamenti poco profondi; questi causereb-bero la formazione dei cosiddetti «biscotti» o «wafer» che non sono legati al materiale sottostante.

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60 Capitolo 4

4.7.6 Finitura del Manto

La finitura di uno strato riciclato esige una tessitura della superficie stradale a trama fitta a cui spetta il compito dispandere l’acqua. Questo tipo di tessitura si ottiene generalmente mediante un accorto annaffiamento e una rulla-tura pneumatica (spesso denominato «slushing» = turamento degli interstizi) grazie a cui la superficie riceve unaquantità sufficiente di fini che vanno a riempire i vuoti presenti tra le particelle a grana più grossa. Queste operazio-ni di solito vengono svolte alla fine del processo di costipamento; tuttavia, nei casi in cui la strada debba essereimmediatamente riaperta al traffico, o laddove la preparazione di uno stabilizzante cementizio imponga dei limititemporali, la procedura di finitura va ultimata tempestivamente.

Analogamente a quanto avviene per le nuove costruzioni, i requisiti in fatto di finitura di uno strato riciclato dipen-dono dalla natura del materiale e dallo stabilizzante impiegato. Nei casi in cui il materiale fresato contenga un’ele-vata percentuale di asfalto, il materiale che ne deriva tenderà ad essere a grana grossa e incoerente e quindi diffi-cile da finire. Qualora si riesca ad individuare in anticipo queste condizioni, si può aggiungere del materiale finedurante il processo di riciclaggio allo scopo di modificare il prodotto e limitare i problemi di finitura.

Qualora si sia a conoscenza in anticipo che lo strato riciclato sarà soggetto all’azione del traffico per un periodoprotratto, la superficie deve essere opportunamente protetta al fine di evitare lo sfaldamento, la formazione di bu-che o altri tipi di deterioramento. Il volume del traffico, unitamente al materiale e al tipo di stabilizzante, determina-no il tipo di interventi preventivi necessari. Un trattamento superficiale leggero a impermeabilizzante unico, me-diante l’impiego di sabbia di fiume grossa o un aggregato di pietra nominale di 6,7 mm, offre un’adeguataprotezione; notevoli successi, però, sono stati conseguiti tramite l’utilizzo di emulsione diluita (30% di bitume resi-duo) nel processo di turamento degli interstizi; la superficie ottenuta risulta così arricchita di bitume a costi minimi.

4.8 Controllo Qualità

Nei paragrafi precedenti si è ampliamento discusso in merito ai controlli del processo di riciclaggio. E’ alquanto ov-vio che la qualità del prodotto finito dipende dalla corretta esecuzione delle procedure, dal corretto dosaggio di ag-giunta degli additivi necessari e, infine, dalla posa, dal costipamento e dalla finitura appropriati del materiale trattato.

Una volta ultimati i lavori, è indispensabile effettuare dei test di controllo qualità. La sola finalità di queste prove èquella di determinare il grado di probabilità in base a cui le prestazioni dello strato riciclato risponderanno alleaspettative, nel qual caso vorrà dire che verrà ottenuta la richiesta capacità strutturale (o vita teorica) della pavi-mentazione rigenerata. I requisiti di qualità sono solitamente inclusi in una serie concisa di Specifiche di Progettoche illustrano in modo particolareggiato i relativi criteri di accettazione. I risultati dei test dimostreranno che il pro-dotto è conforme a tutti i suddetti criteri, consentendo così all’impresa appaltatrice di proseguire i lavori in tutta si-curezza oppure metteranno in evidenza eventuali problemi sui quali occorrerà concentrarsi ai fini della loro imme-diata risoluzione.

La qualità del lavoro ultimato viene accertata dai risultati dei test, i quali provano:

• La resistenza del materiale dello strato riciclato. Questo valore può essere determinato in modo indiret-to, eseguendo varie prove di laboratorio su un campione del materiale miscelato prelevato dalla parte re-trostante la riciclatrice o in modo diretto stabilendo l’effettiva resistenza delle carote estratte dalla strada.

A fronte degli inevitabili lassi di tempo che intercorrono tra la finitura dello strato e il carotaggio, viene privi-legiato il primo metodo, quello indiretto. Le carote possono essere estratte soltanto una volta che il mate-riale ha raggiunto un grado sufficiente di resistenza, il che provoca comunque un ritardo, mentre i risultatidei test effettuati sui campioni prelevati dalla parte retrostante la riciclatrice possono essere ottenuti in po-chi giorni.

• La densità secca del materiale costipato. Sebbene la misurazione della densità di campo sia la provapiù diffusa nei cantieri di costruzione, occorre tenere presente quanto segue:

- Il livello di costipamento richiesto è sempre specificato, e determinato, in termini di «densità relativa». Sitratta dell’ effettiva densità (secca) misurata del materiale in situ, espressa come valore percentuale della«Densità Secca Massima» teorica, o MDD (= Maximum Dry Density). L’MDD non è una proprietà insitanel materiale; è piuttosto la densità che un materiale raggiunge quando viene sottoposto ad uno sforzo dicostipamento «standard» esercitato in presenza del contenuto di umidità ottimale (o OMC = OptimumMoisture Content). Vi è un’ampia varietà di standard in fatto di sforzo di costipamento applicati su scalamondiale; i più comuni sono:

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61Capitolo 4

i. il «Proctor Standard» che viene effettuato in conformità alla designazione ASTM D698 (o designa-zione AASHTO (= American Association of State Highway and Transportation Officials) T99) che siavvale di un costipatore di 2,495 kg (5,5 libbre) che lascia una distanza di 30,48 cm (12 pollici) acolpo; oppure

ii. «l’AASHTO modificata» descritta nella designazione ASTM D1557 (o designazione AASHTO T180)che si avvale di un costipatore di 4, 538 kg (10 libbre) che lascia una distanza di 45,72 cm (18 pol-lici) a colpo.

Ogni sforzo di costipamento esercitato differisce per ciascun standard, così anche l’MDD. E’ pertanto in-dispensabile determinare quale standard vada applicato.

- Il materiale riciclato può variare significativamente, sia da un senso all’altro della larghezza della strada(spesso quale conseguenza di precedenti operazioni di allargamento), sia nel senso della lunghezza dellastrada; ciò deriva principalmente dal fatto che sono state utilizzate diverse fonti di materiale per la co-struzione della pavimentazione originale. Occorre quindi prestare attenzione quando si seleziona l’MDDappropriato. In caso di dubbi, si consiglia di prelevare ulteriori campioni per stabilire l’MDD del materialein ognuna delle area di prova scelte per i test di densità.

- Densimetri nucleari vengono comunemente utilizzati in loco per determinare il valore della densità. Quan-do nel materiale riciclato è presente il RAP, il contenuto d’umidità misurato verrà immancabilmente in-grandito, la qual cosa fa sì che vengano registrati valori di densità secche inferiori. Questo fenomeno ècausato dal metodo utilizzato per «misurare» l’umidità: i neutroni rapidi emessi da una fonte (ad esempioil Berillio) vengono rallentati, o termalizzati, dall’idrogeno. Il numero di neutroni rallentati viene calcolatoservendosi di un dispositivo che non viene interessato dai neutroni rapidi (come l’Elio-3) e che viene im-piegato per misurare la quantità di idrogeno contenuta nel materiale.

Le molecole dell’acqua, composte da due atomi di idrogeno, sono la principale fonte di idrogeno del ma-teriale naturale. Tuttavia, molti altri composti contengono idrogeno (come il bitume) e questi rendono im-possibile stabilire una diretta correlazione tra il calcolo riguardante l’idrogeno e quello relativo al conte-nuto d’umidità. I densimetri nucleari possono essere tarati onde consentire la presenza di questicomposti; quando, però, un materiale riciclato contiene RAP in percentuali variabili e il tenore di bitumedel RAP non è costante, queste tarature sono inattuabili. Un modo per ovviare a questo inconveniente èquello di prelevare un campione da ciascuna area di prova e determinare, in laboratorio, il contenuto d’u-midità. In alternativa, può essere utilizzato il test standard di sostituzione con la sabbia, o il metodo delcono di sabbia (designazione ASTM D1556 o designazione AASHTO T191).

• Lo spessore dello strato finito. Questa è una di due variabili critiche che incidono sulla prestazione a lun-go termine dello strato stabilizzato. (L’altra è la reazione del materiale a ripetuti carichi che si evince dallecaratteristiche di resistenza e di densità sopra descritte.) Lo spessore viene solitamente controllato me-diante misurazione fisiche. Quando si utilizza un densimetro nucleare, sono utili piccoli scavi o carote inquanto forniscono una prova visiva dello spessore dello strato.

Non si può concludere la trattazione della qualità senza citare l’argomento più importante riguardante le pavimen-tazioni stradali: il drenaggio. Troppo spesso lavori di pavimentazione vengono ultimati senza tenere conto del de-flusso, in caso di pioggia. Un problema frequente è rappresentato dalla formazione di bacini d’acqua sulla superfi-cie ultimata per effetto dei detriti che permangono costantemente lungo il ciglio; ne consegue che il materiale dellapavimentazione si satura e tenderà a formare delle buche quando soggetto all’azione del traffico. Questi problemisi possono evitare facilmente effettuando opportuni interventi, una volta ultimate le procedure principali.

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63Capitolo 5

Capitolo 5: Sostanze StabilizzantiSecondo quanto ci è dato sapere, sono stati i Romani, circa duemila anni fa, i primi ad impiegare sostanze stabiliz-zanti per la costruzione delle strade. Essi riuscirono ad aumentare la resistenza della pavimentazione percorsa dacarri da trasporto molto pesanti, non solo grazie sistemi di pavimentazione ad elementi separati (ciottoli), ma an-che grazie ad un tipo di trattamento a base di calce. Oggi, le sostanze stabilizzanti sono usate in tutto il mondo perovviare ai limiti che tipicamente derivano dall’impiego di materiali naturali e che vanno ad influire sulle prestazionidella pavimentazione. Le sostanze stabilizzanti non solo migliorano le caratteristiche di resistenza di un materialema ne aumentano la durata e la resistenza all’azione dell’acqua.

In molte parti del mondo, è praticamente impossibile reperire materiali da costruzione di buona qualità per la rea-lizzazione di pavimentazioni stradali. I costi di trasporto per l’importazione di un materiale adeguato hanno favoritolo sviluppo di tecniche di stabilizzazione che permettono di utilizzare risorse disponibili in loco. La resistenza ne-cessaria può spesso essere ottenuta applicando tecniche che prevedono l’utilizzo di un materiale di importanzasecondaria, disponibile sul posto, a cui vengono addizionate piccole quantità di sostanze stabilizzanti aventi uncosto relativamente basso. Queste tecniche sono applicabili sia ai processi di riciclaggio sia in caso di realizzazio-ne di nuove opere stradali. Aggiungendo una sostanza stabilizzante, il materiale recuperato da una pavimentazio-ne preesistente può essere rinnovato, evitando così di dover importare materiale nuovo per dare alla struttura del-la pavimentazione rigenerata la resistenza necessaria.

«A che cosa servono le sostanze stabilizzanti – Come agiscono – Quand’è che l’uso delle varie sostanze stabiliz-zanti deve essere previsto oppure escluso?» Queste sono domande alle quali il presente capitolo cerca di dare una risposta, evitando però di prendere in consi-derazione idee sbagliate che nonostante tutto esistono ancora oggi.

5.1 Tipi di Sostanze Stabilizzanti

5.1.1 Aspetti generali

Le sostanze stabilizzanti attualmente utilizzate in tutto il mondo sono innumerevoli. La gamma comprende i com-posti chimici quali il cloruro di calcio, i polimeri a lunga catena e i prodotti sulfanati di petrolio, altri prodotti brevet-tati e le sostanze più tradizionali come il cemento. Tutte queste sostanze mirano a raggiungere lo stesso obiettivo:legare insieme le singole particelle per aumentare la resistenza della superficie e/o renderla maggiormente resi-stente all’acqua. Alcune sostanze sono più efficaci di altre se impiegate con determinati materiali, altre ancora so-no economicamente più convenienti; tutte però conservano il loro spazio sul mercato e molte di esse vengono uti-lizzate al meglio tramite l’impiego delle moderne riciclatrici.Oggigiorno vengono continuamente messi a punto nuovi prodotti ed è importante per il settore che questi venga-no, giustamente, messi alla prova. Le novità dovrebbero essere sempre promosse in quanto nessuna singola so-stanza stabilizzante può rappresentare la soluzione ottimale per tutte le diverse applicazioni. Gli ingegneri che sitrovano a dover decidere quale sostanza impiegare in un determinato progetto, devono avere un approccio di lar-ghe vedute. Decisioni di questo tipo sono generalmente influenzate, in ordine d’importanza, dai seguenti fattori:

• Prezzo. Il costo unitario della stabilizzazione (normalmente espresso in $ al m2 di strato completato) restacomunque il fattore principale;

• Reperibilità. Certe sostanze stabilizzanti potrebbero non essere disponibili ovunque; per fare un esempiocitiamo l’emulsione bituminosa che, in alcuni paesi, non viene attualmente prodotta;

• Caratteristiche del materiale. Alcune sostanze stabilizzanti sono più efficaci di altre, se utilizzate con de-terminati materiali. Ad esempio, la calce dovrebbe essere usata al posto del cemento, nel caso in cui sidebbano stabilizzare terreni caratterizzati da un indice di plasticità particolarmente elevato;

• Politica. Le politiche estremamente rigorose di alcuni proprietari di strade, in riferimento all’uso di certesostanze stabilizzanti, sono spesso influenzate da precedenti esperienze.

L’approccio nei confronti delle sostanze stabilizzanti varia a seconda del paese in cui ci si trova e a seconda delproprietario della strada, il nostro interlocutore. Quando queste divergenze sono dettate dalla politica, non semprederivano dalle ottime caratteristiche tecniche offerte dalle varie sostanze. La tecnologia non conosce limiti; adot-tando gli stessi criteri di prova sarà possibile confrontare le caratteristiche di resistenza rilevate in Russia con quel-le rilevate in Venezuela. Non esiste, quindi, alcuna ragione valida per scartare una determinata sostanza stabiliz-zante quando essa risponde ai requisiti tecnici.

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64 Capitolo 5

Da parte loro, gli ingegneri tendono, per natura, ad essere prudenti. Essi, infatti, operano ai limiti della tecnologia epossono trovarsi a vivere esperienze rischiose e solitarie; per questa ragione, spesso preferiscono adottare tecni-che già sperimentate e controllate. Le sostanze stabilizzanti cementizie e in minor misura le affini sostanze bitumi-nose, sono state sottoposte a studi accurati; ne viene fatto un largo impiego e i metodi di prova tradizionali per-mettono di determinare sia le miscele ottimali sia i requisiti che assicurano la qualità. Inoltre, sia il cemento sia ilbitume sono largamente usati nel settore dell’edilizia e sono generalmente disponibili in tutto il mondo; per questoè normale che siano le sostanze stabilizzanti più comunemente utilizzate.

5.1.2 Sostanze Stabilizzanti Cementizie

La calce, il cemento e i composti ottenuti miscelando questi prodotti con cenere volante, scorie rocciose d’altofor-no ed altre sostanze simili, rappresentano le sostanze cementizie stabilizzanti maggiormente utilizzate. Senza con-siderare la calce, già utilizzata dagli antichi Romani per i loro esperimenti, la sostanza che viene utilizzata da piùlungo tempo è il cemento; per quanto ci è dato sapere, è stato usato per la prima volta negli Stati Uniti, nel 1917,come sostanza stabilizzante convenzionale.

La funzione principale di queste sostanze è di aumentare la resistenza. Inoltre, la calce rilasciata durante il proces-so di idratazione, reagendo con le particelle di argilla presenti in un terreno plastico, ne riduce la plasticità. L’uso dimiscele di cemento deve però essere limitato al trattamento di materiali con un Indice di Plasticità inferiore a 10. Lacalce resta la migliore sostanza stabilizzante per la maggior parte delle materie plastiche.

La resistenza acquisita è principalmente determinata dalla quantità di sostanza stabilizzante aggiunta, ma allostesso tempo varia in base al tipo di materiale trattato. Contrariamente a quanto alcuni ritengono, l’aggiunta di diuna quantità superiore di sostanza stabilizzante allo scopo di ottenere una maggiore resistenza, può ridurre le pre-stazioni dello strato. Il materiale trattato con una sostanza stabilizzante cementizia tende ad essere mediamentefriabile. Aumentare la resistenza del materiale significa renderlo ancora più friabile e perciò lo strato stabilizzatosarà caratterizzato da una diminuzione delle proprie caratteristiche da fatica; in tale situazione, le continue solleci-tazioni dovute al carico esercitato dagli automezzi comporteranno inevitabilmente un aumento delle incrinatureche, per lo strato di una pavimentazione stradale, rappresentano ovviamente una caratteristica negativa. E’ quindifondamentale che i requisiti di efficienza dello strato stabilizzato vengano chiaramente indicati e che venga con-dotto uno studio adeguato delle miscele su campioni rappresentativi allo scopo di determinare il corretto tasso diapplicazione.

5.1.3 Sostanze Stabilizzanti Bituminose

L’uso del bitume come sostanza stabilizzante, impiegato sia sotto forma di emulsione sia come bitume espanso,stà diventando sempre più diffuso, principalmente grazie ai progressi fatti in campo tecnologico. Certi bitumi liqui-di sono stati usati con successo per stabilizzare strati sottili ma, per la protezione dell’ambiente, questo tipo di so-stanza stabilizzante bituminosa non incontra il favore degli utilizzatori.

Quando il materiale viene stabilizzato con il bitume non è soggetto a incrinature da ritiro, tipiche dei materiali trat-tati con il cemento. La superficie realizzata con materiale stabilizzato con il bitume può essere immediatamenteaperta al traffico, grazie alla legatura iniziale (resistenza) delle particelle in superficie che impediscono lo sfalda-mento come conseguenza del passaggio del traffico. Se una superficie stabilizzata con il bitume è correttamentefinita può essere usata subito senza particolari problemi. I mezzi pesanti, compresi i rulli compressori, non devonoessere parcheggiati sulla superficie completata per almeno una settimana, periodo durante il quale la superficieaumenta la propria resistenza.

Il trattamento con il bitume è un metodo conveniente per aumentare la resistenza di un materiale e per limitare leconseguenze dell’azione dell’acqua. Lo strato realizzato con materiale legato con bitume è flessibile e presenta ca-ratteristiche di resistenza all’usura superiori alla media se paragonato agli strati trattati con sostanze stabilizzanticementizie che permettono di ridurre lo spessore dello strato senza sacrificare la capacità strutturale.

Esistono due tipi molto diversi di processi di riciclaggio che prevedono l’impiego del bitume:

• Il riciclaggio superficiale che interessa solo l’asfalto. Durante questo tipo di operazione, l’emulsione bitumi-nosa è usata per rigenerare il vecchio strato di bitume sull’asfalto. Si tratta essenzialmente di un procedi-mento, in situ, di miscelatura a freddo dell’asfalto e non di un processo di stabilizzazione, e

• un procedimento di stabilizzazione che prevede l’uso del bitume per stabilizzare il materiale riciclato. Nor-malmente, questo procedimento può essere applicato nei punti in cui lo spessore dello strato è superiorea 100 mm.

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65Capitolo 5

E’ importante capire che il riciclaggio in profondità con una sostanza stabilizzante bituminosa crea un materialestabilizzato con bitume e non una sostanza simile all’asfalto. Una base di asfalto continuamente classificata avràun contenuto di vuoti pari, approssimativamente, al 4 %. Contrariamente all’asfalto artificiale, la gradazione otte-nuta dal materiale riciclato dipende, in particolar modo, dal tipo di materiale che costituisce la struttura della pavi-mentazione preesistente. Il materiale stabilizzato con bitume ha, di solito, un contenuto di vuoti compreso tra il 10ed il 20 % e tende a comportarsi in parte come un materiale granulare, in grado di sopportare la sollecitazione dirottura a compressione dovuta alla frizione intergranulare, e in parte come un materiale viscoelastico che può sop-portare sforzi di tensione ripetuti. Si tratta quindi di un ibrido.

Alcuni materiali di secondaria importanza, trattati con una sostanza stabilizzante bituminosa, presentano una scar-sa proprietà di conservazione della resistenza (per esempio, perdono resistenza se immersi in acqua); a ciò è pos-sibile ovviare aggiungendo del cemento. Piccole quantità di cemento o calce (da 0,5 a 2 % per massa) possonoaumentare in modo significativo la capacità d conservazione della resistenza, senza pregiudicare le proprietà dafatica dello strato. E’ quindi consuetudine, utilizzare il cemento o la calce miscelati a sostanze stabilizzanti bitumi-nose, tranne quando si ricicla il solo RAP.

5.2 Procedura di Stabilizzazione con Cemento

5.2.1 Aspetti generali

Il cemento è la sostanza stabilizzante più comunemente usata; a livello mondiale esso viene usato in percentualedi gran lunga maggiore rispetto a tutte le altre sostanze stabilizzanti insieme. Ciò dipende principalmente dal fattoche il cemento è facilmente reperibile. Il cemento è fabbricato in quasi tutti i paesi ed è prontamente reperibile a li-vello mondiale; esso viene inoltre considerato come materiale da costruzione. Gli standard, i metodi di controllo ele specifiche che si riferiscono al trattamento con cemento sono innumerevoli. Disponiamo inoltre di un grande nu-mero di esempi relativi a pavimentazioni stradali ben riuscite che presentano anche strati stabilizzati con cemento.

La stabilizzazione con cemento richiede però una particolare attenzione. Tutti i materiali trattati con il cemento, in-cluso il calcestruzzo, tendono ad essere soggetti a fessurazioni. Nel prossimo paragrafo vedremo come queste in-crinature possono essere tenute sotto controllo e come esse non costituiscono necessariamente una caratteristicapregiudizievole.

5.2.2 Incrinature dei Materiali Trattati con Cemento

E’ importante sapere che i materiali trattati con il cemento tendono a essere soggetti a incrinature per due ragionimolto diverse. In primo luogo, la fessurazione è una conseguenza della reazione chimica che avviene quando ilcemento si idrata in presenza di acqua; ciò significa che la suddetta reazione non è provocata dal flusso del traffi-co. In secondo luogo, le incrinature sono una conseguenza diretta delle ripetute sollecitazione da carico provocatedalla circolazione del traffico. Il modo in cui le incrinature si presentano e si sviluppano è diverso in ogni singolo ca-so e per questo è necessario fornire spiegazioni specifiche.

• Incrinature non causate dal traffico.

La formazione delle incrinature è inevitabile quando il materiale viene trattato con cemento. Nel momentoin cui il cemento si idrata, si formano dei cristalli di silicato di calcio aventi forma simile a quella di un dito,i quali legano fra loro le particelle del materiale. Durante questa reazione chimica, assistiamo ad una fasein cui viene generato calore e al verificarsi di numerose modificazioni fra cui quella subita dal materiale chesi riduce di volume. Questa contrazione provoca inevitabilmente la formazione di incrinature, comunemen-te chiamate incrinature da ritiro, che sono tipiche dei processi di lavorazione con il cemento. L'intensità(spazio tra le incrinature) e l'ampiezza (larghezza), o grado delle incrinature, sono principalmente determi-nate dai seguenti fattori:

- contenuto di cemento. La riduzione che avviene durante la fase di idratazione dipende dalla quantità dicemento presente. Di conseguenza, un più alto contenuto di cemento determina un aumento del gradodelle incrinature; questa è una delle ragioni per cui si tende ad addizionare il cemento nelle quantità mini-me necessarie per ottenere i requisiti indicati nel progetto. L’aggiunta di percentuali molto ridotte (inferio-ri al 2 % per massa) deve però essere presa in considerazione solo nel caso in cui il cemento venga im-piegato nel processo di riciclaggio come «slurry»;

- tipo di materiale stabilizzato. Certi materiali tendono a ritirarsi più di altri quando vengono trattati con ilcemento. Inoltre, certi materiali plastici tendono ad essere attivi cioè a subire significativi cambiamenti divolume nel passaggio tra lo stato umido e lo stato secco. Quando l’indice di plasticità (PI = PlasticityIndex) del materiale è superiore a 10, l’aggiunta di calce, o di una miscela di calce e cemento riduce laplasticità, fino ad ottenere idealmente una condizione non plastica del materiale.

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66 Capitolo 5

- contenuto di umidità di costipamento. Il grado di fessurazione dipende dalla quantità di umidità che sidisperde durante la fase in cui il materiale si asciuga. E’ possibile ridurre sensibilmente il grado di fessu-razione, mantenendo, durante la fase di costipamento, il contenuto di umidità ad un livello inferiore al 75 %del contenuto di umidità di saturazione; inoltre

- velocità di asciugatura. Quando un materiale trattato con il cemento si ritira, al suo interno si creanodelle tensioni. Il grado di fessurazione è principalmente determinato dalla velocità di sviluppo della resi-stenza relativamente alla velocità di formazione di sollecitazioni da ritiro. Se il materiale si asciuga rapida-mente, le sollecitazioni da ritiro saranno superiori allo sviluppo della resistenza e produrranno intense in-crinature (2 m x 2 m) con fessure strette simili a capelli. Un’asciugatura più lenta formerà delle incrinaturemeno intense (6 m x 4 m) ma più larghe. Trattando in modo adeguato lo strato, una volta ultimato, si im-pedirà alla superficie di asciugarsi completamente, riducendo così sia l’intensità sia l’ampiezza delle in-crinature.

Le incrinature da ritiro sono normalmente più larghe in superficie di quanto non siano in profondità (il pro-cesso di asciugatura inizia in superficie) e la parete dell’incrinatura è irregolare; quest’ultima caratteristicapermette al carico impartito dagli automezzi di propagarsi attraverso l’incrinatura grazie all’interbloccomeccanico.

• Incrinature dovute al traffico.

Questo tipo di incrinatura si verifica quando il materiale trattato con cemento è sottoposto a sollecitazionieccessive oppure se supera la sua durata a fatica. Le incrinature iniziano a formarsi sul fondo dello stratodove lo sforzo di trazione dovuto al carico del traffico è massimo e dove, di conseguenza, è massima an-che la deformazione. Essendo mediamente friabili e avendo una ridotta capacità elastica, gli strati trattaticon cemento risultano essere sensibili al sovraccarico.

Le incrinature da fatica si formano dopo un determinato numero di passaggi ripetuti di carichi. Questa fes-surazione non si traduce necessariamente in un imminente frattura; infatti anche in presenza di incrinature,lo strato può continuare a sostenere il carico del traffico. Tale condizione può essere adattata riducendo ilmodulo effettivo dello strato trattato con cemento. L’intensità e l’ampiezza delle incrinature aumentanocon il progressivo deterioramento dello strato sottoposto al continuo passaggio del traffico. La riduzionedei moduli effettivi continua fino a quando, nella fase finale, il materiale ritorna al suo stato granulare origi-nario.

5.2.3 Impiego del Cemento

Come già detto in precedenza, uno dei problemi con cui ci si deve confrontare quando si opera con materiali trat-tati con cemento è l’inevitabile formazione di incrinature da ritiro. Il grado di fessurazione e la qualità complessivadegli strati stabilizzati sono prevalentemente condizionati dai seguenti fondamentali fattori:

• Studio delle miscele. E’ assolutamente necessario testare adeguate procedure di studio delle miscele sucampioni particolarmente rappresentativi di materiale da trattare con il cemento. (Un esempio di questo ti-po di procedura da laboratorio si trova nell’Appendice 2.) Ogni materiale richiede una specifica velocità diapplicazione per raggiungere la resistenza necessaria.

• Qualità del cemento. Il cemento ha una determinata durata a magazzino e generalmente si sconsiglia diutilizzarlo dopo un periodo superiore a tre mesi dalla data di produzione. Diventa però difficile riuscire adeterminare «l’età» del cemento, in particolar modo quando ne vengono importate grandi quantità sfuse.Nel caso in cui non si disponga di alcun dato certo, non solo per quanto riguarda «l’età», ma anche in rife-rimento ad altre caratteristiche che determinano la qualità del prodotto, è necessario testare alcuni cam-pioni di materiale per controllare i parametri di resistenza.

• Uniformità di applicazione. Tre sono i diversi metodi che vengono seguiti per l’applicazione del cemento.I primi due prevedono che la superficie della pavimentazione stradale preesistente venga ricoperta con lapolvere di cemento asciutta, prima di dare il via al riciclaggio. Il terzo metodo prevede invece che si inietti ilcemento sotto forma di «slurry» nella camera di fresatura durante il processo di riciclaggio:

- consegnato in sacchetti e cosparso a mano. Questo metodo è molto comune nei paesi in via di svi-luppo, dove la manodopera è sempre disponibile senza alcuna limitazione e a costi particolarmente ri-dotti. Si possono raggiungere gradi di precisione particolarmente elevati se la superficie della pavimenta-zione stradale preesistente viene attentamente contrassegnata con un reticolo che indichi la zona daricoprire con il contenuto di un sacchetto. Si procede poi a spargere accuratamente la polvere di cemen-to utilizzando dei raschiatoi di gomma per ottenere uno strato uniforme;

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67Capitolo 5

- Spanditrici alla rinfusa. Questo è il metodo di applicazione maggiormente diffuso. Per spargere il ce-mento sulla superficie stradale alla giusta velocità, si possono utilizzare svariati sistemi (nastri trasporta-tori, alimentatori a coclea, soffianti pneumatici); ognuno di questi sistemi presenta naturalmente una se-rie di pregi e difetti. Per verificare la velocità di applicazione, vengono svolte alcuni test su tela.

Le condizioni climatiche, specialmente il vento e la pioggia, influiscono su qualsiasi metodo di distribuzio-ne a secco del cemento. Il cemento, sotto forma di polvere fine, è soggetto all’erosione del vento e vienefacilmente trasportato dall’aria o dall’effetto «onda di prua» determinato dal passaggio dei camion. Questifenomeni riducono la velocità di applicazione in modo difforme. Inoltre, le precipitazioni di carattere piovo-so, sullo strato di polvere di cemento, scatenano il processo di idratazione; a questo punto il cemento de-ve essere mescolato immediatamente oppure deve venire eliminato: inoltre

- iniezione di «slurry». Il modello WM 1000 è stato appositamente progettato per premiscelare il cementocon l’acqua così da ottenere uno «slurry» a cui è stato aggiunto un quantità di acqua pari a quella necessa-ria per raggiungere il Contenuto Ottimale di Umidità (Optimum Moisture Content = OMC). Il metodo di ap-plicazione più accurato prevede che lo «slurry», utilizzato come sostanza stabilizzante liquida, venga pom-pato nella riciclatrice per poi essere iniettato nella camera di miscelatura attraverso una barra spruzzatrice.

• Uniformità di miscelatura. In molti paesi sono state eseguite delle prove sufficienti a dimostrare che lacapacità di miscelatura delle grandi riciclatrici è simile a quella dei mescolatori degli impianti fissi. Le misu-re di sicurezza spesso applicate per controbilanciare una miscelazione scadente possono essere ridotte (opersino evitate) quando vengono impiegate le moderne riciclatrici.

• Aggiunta di acqua. Solitamente, il materiale trattato con cemento deve essere lavorato per quanto possi-bile a secco, per ridurre al minimo le incrinature da ritiro. Quando si deve aggiungere acqua, è necessarioche essa venga sempre iniettata nella camera di miscelatura e che il processo venga scrupolosamentecontrollato in modo che il contenuto di umidità non superi mai il 75% del contenuto di umidità saturo delmateriale.

• Maturazione. Una volta completata, la superficie di uno strato stabilizzato con cemento non deve esserelasciata asciugare completamente per un periodo di almeno 7 giorni. Come già spiegato in precedenza, leincrinature da ritiro si formeranno in superficie se la velocità di asciugatura è superiore alla velocità di au-mento della resistenza. Per impedire che la superficie si asciughi completamente, è sufficiente spruzzareacqua sulla superficie stessa a intervalli regolari: è consigliabile utilizzare un’autocisterna dotata di unabarra spruzzatrice della medesima larghezza con ugelli molto fini. Come soluzione alternativa è possibileapplicare, prima che siano trascorsi i 7 giorni, un impermeabilizzante provvisorio oppure stendere unostrato di asfalto che costituirà una membrana protettiva; ciò è particolarmente indicato nel caso in cui sipreveda un traffico intenso per lunghi periodi.

Una volta terminato il lavoro, la qualità dello strato viene spesso giudicata in base alla Resistenza alla Deformazio-ne su Compressione in Aria Libera (UCS = Unconfined Compressive Strength) rilevata su un campione miscelatoprelevato nella parte retrostante la riciclatrice. A questo punto, è importante monitorare regolarmente il periodo ditempo che trascorre tra il prelievo di campioni in loco ed il momento in cui il provino di materiale viene costipato inlaboratorio. Il test deve simulare le condizioni esistenti sulla superficie da cui si sono prelevati i campioni. Qualsia-si ritardo significativo potrebbe tradursi in una resistenza scadente dovuta all’idratazione del cemento prima cheesso si consolidi.

5.2.4 Precoce apertura al traffico

Al di fuori del normale orario di lavoro, la strada è aperta al traffico su tutta la sua larghezza. Spesso si manifestauna certa preoccupazione relativamente ad un utilizzo precoce di una pavimentazione stradale realizzata con ma-teriale stabilizzato con cemento. Queste preoccupazioni sono fondate solamente nel caso in cui non vengano se-guite le necessarie procedure di maturazione. Se la superficie viene lasciata seccare completamente, si può sfal-dare; questo si tradurrebbe in una riduzione della resistenza nella parte superiore dello strato e nella conseguenteformazione di buche. La superficie deve essere inoltre mantenuta umida, spruzzandola frequentemente con pic-cole quantità di acqua. Inoltre, la superficie non deve essere sottoposta a traffico intenso per lunghi periodi, senzache venga applicato il necessario impermeabilizzante di protezione.

5.2.5 Parametri per Strati Trattate con Cemento

Le più importanti caratteristiche costruttive delle sostanze stabilizzate con cemento sono:

• Resistenza. Il test «UCS» è il più comunemente usato per testare i materiali cementati, dato che il «CBR»non è ritenuto essere sufficientemente sensibile per testare i materiali ad alta resistenza.

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68 Capitolo 5

Il test UCS viene normalmente eseguito su provini preparati in precedenza che sono stati conservati per 7giorni in un ambiente con una temperatura di 22°C e un grado di umidità superiore al 95 %. Alcuni metodidi controllo permettono di accelerare la maturazione, lasciando per 24 ore i provini all’interno di un forno,ad una temperatura di 75°C.

Un materiale avente un contenuto di cemento corrispondente ad un valore UCS compreso tra 1,5 e 3 MPaè normalmente utilizzato come materiale riciclato, destinato alla parte superficiale di una pavimentazionestradale. Elenchiamo qui di seguito le quantità di cemento necessarie, indicate in percentuale rispetto allamassa del materiale riciclato:

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 2,0 a 2,5 %

- Pietrisco – da 2,0 a 3,0 %

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 3,0 a 4,0 %

• Tempo di lavorazione. I processi di miscelatura, posa, costipamento e finitura devono essere completaticon la massima rapidità. In caso di un trattamento che prevede l’impiego di cemento, viene fissato un tem-po limite di 4 ore, misurato a partire dal momento in cui il cemento viene per la prima volta a contatto conil materiale e fino al termine del processo di costipamento. E’ spesso possibile ridurre questo periodo; uti-lizzando moderne attrezzature di riciclaggio si può infatti riuscire a completare la lavorazione in meno diun’ora.

• Densità. Una densità minima (media) corrispondente al 97 % della densità AASHTO modificata viene nor-malmente specificata per ciascuna area di prova. Occasionalmente, è possibile disporre di una tolleranzadi densità, indicando però un valore di densità «medio». Ciò significa che la densità nel punto più superfi-ciale dello strato potrebbe essere maggiore rispetto alla densità del punto più profondo. Quando indicato,è normale includere una deviazione massima del 2 % per la densità misurata nella parte più bassa dellostrato; questa parte corrisponde al terzo più profondo dello strato di pavimentazione. Quindi, se la densitàmedia indicata è 97 %, la densità dello strato che si trova più in profondità dovrà essere superiore a 95 %.

5.3 Processo di Stabilizzazione con Emulsione Bituminosa

5.3.1 Aspetti generali

Le emulsioni bituminose sono state originariamente sviluppate per superare le difficoltà tipiche delle lavorazioniche prevedono l’impiego di bitume a caldo e, particolare importante per quanto riguarda il processo di stabilizza-zione, per realizzare a temperatura ambiente miscele con materiale umido.

Una emulsione è composta da due liquidi immiscibili, uno disperso nell’altro sotto forma di goccioline o di piccoliglobuli. Le più comuni emulsioni bituminose sono formate da goccioline di bitume disperse in una fase acquosacontinua, nella quale le particelle di bitume non possono raggrupparsi a causa della presenza di una sostanza atti-va in superficie (un emulsionante) che forma una pellicola protettiva intorno alle particelle. La maggior parte delleemulsioni usate come sostanze stabilizzanti hanno una componente di «residuo di bitume» del 60 %; ciò significache il 60 % del volume dell’emulsione è composto da bitume disperso nel 40 % del volume di acqua.

Dopo aver realizzato la miscela con il materiale, l’acqua viene eliminata e le particelle di bitume si accorpano, for-mando una pellicola ininterrotta che si deposita sulla superficie dell’aggregato. Si dice comunemente che l’aggre-gato «rompe»; questo fenomeno è provocato da:

- perdita di acqua attraverso l’evaporazione o l’assorbimento da parte del materiale che viene miscelato;

- coagulazione chimica dovuta ad un processo di reazione tra l’emulsione e l’aggregato;

- disturbi meccanici provocati da eccessive pressioni di pompaggio, processi di miscelatura e sforzo di costipameno; e

- composizione chimica dell’emulsione.

Normalmente il cemento viene utilizzato insieme all’emulsione bituminosa. Oltre ad aumentare la capacità di man-tenimento della resistenza, il cemento agisce come una specie di catalizzatore, aumentando le originali caratteristi-che di resistenza e favorendo la circolazione del traffico. Una ricerca condotta per studiare gli effetti della miscela-tura del cemento ad una emulsione bituminosa ha dimostrato che si può addizionare una quantità di cemento parial 2 % per massa senza che vengano ridotte significativamente le caratteristiche da fatica dello strato stabilizzato.In certi paesi però si è soliti addizionare percentuali più elevate di cemento, mentre il processo di stabilizzazioneavviene aggiungendo una quantità simile di emulsione bituminosa.

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69Capitolo 5

5.3.2 Tipi di Emulsione

Esistono due tipi di emulsioni bituminose, quelle anioniche e quelle cationiche. La differenza fondamentale tra loroè il carico sugli ioni di bitume sospeso e la «fase» di sospensione. Le particelle di bitume in un’emulsione anionicahanno una carica negativa in una fase alcalina, mentre le emulsioni cationiche hanno delle particelle di bitume concarica positiva in una fase acida. Prodotti chimici detti «stabilizzanti» vengono aggiunti in entrambi i tipi di emulsio-ne, per prolungare il tempo di rottura, riducendo in maniera considerevole l’entità della carica sulle particelle di bi-tume le quali, di conseguenza, non tendono più ad aggregarsi. In questo modo la «rottura», cioè l’attrazione delleparticelle di bitume verso l’aggregato, viene ritardata.

In alcuni paesi, agli operatori del settore che utilizzano le tecniche del riciclaggio non è chiara la differenza fraemulsioni anioniche e cationiche, in particolar modo per quanto riguarda le loro caratteristiche. La tesi principalesostiene che un’emulsione anionica si «rompe» solo quando l’acqua che contiene il bitume in sospensione evapo-ra o viene assorbita (dall’aggregato o dal cemento). Le emulsioni cationiche si rompono «chimicamente»; ciò impli-ca che vengono aggiunti, durante il processo di produzione, particolari prodotti chimici i quali provocheranno laseparazione del bitume dall’acqua dopo un determinato periodo di tempo. Questa affermazione non è del tuttoesatta. Entrambi i tipi di emulsione si comportano nello stesso modo: «si rompono» quando l’acqua viene material-mente eliminata e se la carica sulle particelle di aggregato è opposta rispetto a quella sulle particelle bituminose,determinando così un fenomeno di attrazione.

L’unica ragione per cui si utilizza il bitume emulsionante come sostanza stabilizzante è che esso permette di mi-scelare il bitume con materiali freddi e umidi. Questa è una fase transitoria; il prodotto finito che si ottiene è unmateriale legato bituminoso che il bitume si separi dalla fase liquida per agire come un legante. Il fattore impor-tante, perciò, sono le condizioni di rottura e non necessariamente l’ambiente nel quale il bitume è sospeso inacqua.

5.3.3 Impiego di Emulsione Bituminosa

Quando si esegue il riciclaggio con emulsione bituminosa è importante considerare i seguenti punti:

• Studio delle Miscele. Come in qualsiasi tipo di stabilizzazione, bisogna seguire una adeguata proceduradi studio delle miscele per determinare le quantità corrette necessarie per riuscire a rispondere ai criteri diresistenza. (Un esempio di questa procedura di laboratorio è descritto nell’Appendice 2.) Ogni materiale ri-chiede uno specifico ritmo di applicazione dell’emulsione bituminosa per raggiungere il grado di resistenzaottimale.

• Composizione. Per realizzare un’emulsione «fatta su misura» per una determinata applicazione, vengo-no utilizzati diversi prodotti chimici in varie proporzioni. Oltre, a determinare la quantità di bitume resi-duo sospeso nell’acqua, la composizione «su misura» mira a controllare le condizioni in cui il bitume«rompe». E’ importante che il fabbricante disponga di un campione del materiale da riciclare, dato che iltipo di materiale che viene miscelato con l’emulsione influisce fortemente sulla stabilità (tempo di «rottu-ra»). Inoltre, perché si possa ottenere la composizione desiderata, è necessario fornire al fabbricante leinformazioni dettagliate relative a qualsiasi sostanza stabilizzante cementizia venga aggiunta all'emul-sione bituminosa.

• Movimentazione. La temperatura e la pressione influiscono sulle emulsioni bituminose. E’ necessario chegli operatori conoscano bene le condizioni che possono favorire la separazione del bitume dalla sospen-sione (chiamata «flocculazione» se si svolge lentamente o rottura «flash» se avviene istantaneamente), perevitare che questo si verifichi durante la lavorazione in cantiere. Inoltre, per permettere di ottenere la cor-retta composizione, il fabbricante deve conoscere non solo le condizioni presenti in cantiere ma anche idettagli relativi a tutte le pompe che saranno usate per trasferire l’emulsione da una cisterna all’altra e peralimentare la barra spruzzatrice installata sulla riciclatrice.

• Conteuto totale d liquido. Il controllo dell’umidità contenuta nel materiale riciclato è uno degli aspetti piùimportanti della stabilizzazione con emulsione bituminosa ed è quindi un argomento trattato separatamen-te nel paragrafo 5.3.4.

• Tempo di costipamento. Quando l’emulsione «si rompe», il bitume si separa dalla sospensione e ritorna allasua forma viscosa. Le singole particelle del materiale riciclato saranno ricoperte interamente oppure solo par-zialmente da una sottile pellicola di bitume freddo e viscoso che impedisce al materiale di consolidarsi. Perquesto morivo, il processo di costipamento deve concludersi prima che l’emulsione «rompa».

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70 Capitolo 5

• Controllo della qualità. I bricchetti (per le prove di resistenza) sono normalmente realizzati con campioniprelevati nella parte immediatamente retrostante la riciclatrice. Questi bricchetti devono essere preparatiprima che l’emulsione «si rompa»; in questo modo si ottengono dei provini simili al materiale costipato sul-la strada. Spesso, ci si può riuscire solo se si dispone in loco di una Marshall, un’attrezzatura portatile peril costipamento. In caso contrario, bisognerà attendere che lo strato di cemento sia completamente matu-rato per poter prelevare dei campioni della parte interna dello strato stesso.

• Maturazione (velocità di acquisizione della resistenza). Anche se alcuni materiali stabilizzati con un’e-mulsione bituminosa possono acquisire piena resistenza in un breve periodo di tempo (un mese), altri ma-teriali possono impiegare anche più di un anno per la maturazione. I fattori che determinano la durata ef-fettiva di questo periodo sono i seguenti:

- il tipo e la qualità dell’emulsione bituminosa;

- il contenuto di umidità del materiale durante il costipamento;

- la densità acquisita (cioè il volume di vuoti);

- il tipo di aggregato, comprese le proprietà di gradazione e di assorbimento; e

- la quantità di cemento o calce addizionata.

L’aggiunta di cemento influisce in maniera significativa sulla velocità di acquisizione della resistenza. Vari studihanno dimostrato però, che l’aggiunta di un quantitativo corrispondente a più del 2 % per massa influisce negati-vamente sulle caratteristiche da fatica dello strato stabilizzato. Per questa ragione la percentuale di aggiunta di ce-mento non supera solitamente il 2 %.

5.3.4 Concetto di Contenuto Totale di Liquido

Per definire il rapporto umidità-densità quando si lavora con le emulsioni bituminose, non si considera il Contenu-to di Umidità ma il «Contenuto Totale di Liquido». La densità massima si ottiene in corrispondenza del «ContenutoTotale Ottimale di Fluido» (OTFC = Optimum Total Fluid Content) che rappresenta la l’unione della massa di umi-dità ed emulsione bituminosa (prima della «rottura») presente nella miscela. Precedentemente alla «rottura», l’e-mulsione bituminosa è un liquido con una viscosità simile a quella dell’acqua. Quindi, se aggiungiamo il 5 % permassa di emulsione bituminosa con un contenuto bituminoso residuo del 60 %, significa che aggiungiamo il 5 %del fluido, e non solo il 2 % della componente di acqua. Se il contenuto totale di fluido nel materiale (contenuto dicampo del fluido) dovesse superare il «Contenuto Totale Ottimale di Fluido», potrebbe essere difficile che il mate-riale si consolidi alla densità richiesta. Se invece il contenuto di campo del fluido è così elevato da superare conte-nuto di fluido di saturazione, allora si svilupperanno delle pressioni idrauliche sotto il rullo che determineranno unrigonfiamento materiale. In queste condizioni, il materiale non può consolidarsi.

Se si aggiunge un’emulsione bituminosa quando il materiale della pavimentazione preesistente è vicino al «Conte-nuto Totale Ottimale di Fluido», il contenuto totale di fluido aumenterà oltre il punto di saturazione. Non sarà poipossibile tornare alle condizioni iniziali, neanche riducendo la quantità di fluido che viene aggiunto. Si potrà risol-vere il problema solo parzialmente aggiungendo del cemento. (Come già spiegato in precedenza, la quantità di ce-mento che si può aggiungere è limitata.) E’ possibile ovviare a questo inconveniente ricorrendo alla prefresatura epermettendo al materiale di asciugarsi sufficientemente prima della fase di stabilizzazione.

5.3.5 Parametri per Strati Stabilizzati con Emulsione Bituminosa

Le più importanti caratteristiche costruttive delle sostanze stabilizzate con emulsione bituminosa sono indicate diseguito. Queste proprietà saranno acquisite quando la percentuale di applicazione dell’emulsione bituminosa è ot-timale, come stabilito da una procedura di studio delle miscele. Oltre ad aggiungere una percentuale di cementocompresa tra l’1 ed il 2 %, il campo di bitume residuo di solito corrisponde a:

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 1,5 a 3,0 %

- Pietrisco – da 2,5 a 4,0 %

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 3,0 a 4,5 %

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71Capitolo 5

• Resistenza. Il materiale stabilizzato con bitume viene normalmente valutato sulla base dei risultati ottenu-ti con il test di Resistenza di Trazione Indiretta (ITS). Questo test, più comunemente utilizzato rispetto aitest Marshall, si esegue su provini di bricchetti Marshall di tipo standard ad un’unica temperatura (25° C).Normalmente si ottengono i seguenti risultati, espressi in valori ITS (secco);

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 350 a 750 kPa

- Pietrisco – da 400 a 800 kPa

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 250 a 500 kPa

• Rigidezza. Il modulo di resilienza del materiale stabilizzato con bitume è misurato sottoponendo un provi-no a ripetuti test di carico. I valori di riferimento sono:

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 2500 a 5000 MPa

- Pietrisco – da 3000 a 6000 MPa

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 2000 a 4000 MPa

• Tempo di lavorazione. Non ci sono particolare limiti di tempo per la lavorazione con le emulsioni bitumi-nose; la sola condizione necessaria è che l’intero processo di realizzazione, costipamento e finitura siaconcluso prima che l’emulsione «si rompa».

• Densità. Una densità minima (media) del 98 % della densità AASHTO modificata viene normalmente indica-ta per ogni area di prova. Come già spiegato in precedenza per il materiale trattato con cemento, si aggiungea volte il termine «medio», quando può risultare accettabile anche una tolleranza di densità all’interno dellostrato. Ove consentito, la densità nell’ultimo terzo dello strato, quello più in profondità, non deve essere piùdel 2 % al di sotto del valore medio indicato.

5.4 Processo di Stabilizzazione con Bitume Espanso

5.4.1 Aspetti generali

L’espansione si forma quando piccole quantità di acquavengono a contatto con il bitume a caldo; la superficie com-plessiva aumenta e la viscosità del bitume viene sensibil-mente ridotta. Il bitume diventa allora particolarmente adat-to per essere miscelato con un aggregato freddo e umido. IlProfessor Landis Csanyi della Engineering Experiment Sta-tion (Stazione di Esperimenti di Ingegneria) presso la IowaState University (Università Statale dell’Iowa) fu il primo, nel1956, a rendersi conto delle potenzialità del bitume espansoutilizzato come legante a freddo. In quel periodo, gli opera-tori della Stazione di Esperimenti producevano schiuma uti-lizzando un processo di iniezione di vapore. In seguito, que-sta tecnologia è stata perfezionata dalla Mobil Oil, che haacquistato i diritti di brevetto dal Prof. Csanyi. La Mobil Oilha poi realizzato il primo sistema che miscelava il bitume al-l’acqua per ottenere una sostanza schiumosa. Il sistemasviluppato da Wirtgen a metà degli anni Novanta inietta ariaed acqua nel bitume contenuto in una camera di espansio-ne, così come illustrato in figura 5.1.

Il bitume espanso può essere usato come sostanza stabi-lizzante con molti materiali; dal pietrisco di buona qualitàalla ghiaia più scadente con una plasticità relativamentealta. I principali vantaggi della stabilizzazione ottenuta conil bitume espanso, piuttosto che con l’emulsione bituminosa,sono i seguenti:

- una riduzione dei costi sostenuti per il legante e per il suo trasporto; questo perché il bitume espanso è costituitoda un tipo di bitume avente un indice di penetrazione standard e da una piccola percentuale di acqua, corrispon-dente al 2 % per massa del bitume. Utilizzando il bitume espanso non bisogna sostenere alcun costo di produ-zione; l’unico investimento che viene richiesto inizialmente è quello per l’acquisto delle attrezzature;

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaFig 5.1 Camera di espansione

Acquafredda

Aria

Bitume a caldo

Bitume espanso

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72 Capitolo 5

2

5 10 15 20 25

10

20

0

160 °C

170 °C

180 °C

2 2

2

1

11

33

3

44

4

55

5

Fig 5.2 Caratteristiche di espansione tipiche

LEGENDA

Indica la percentualedi acqua aggiuntaper produrre laschiuma

Tempo di semitrasformazione (secondi)

Rap

por

to d

i esp

ansi

one

Queste caratteristiche vengono di solito rap-presentate graficamente, come si può vederein figura 5.2.

Generalmente, la schiuma «migliore» è quellache riesce ad ottimizzare sia l’espansione cheil tempo di semitrasformazione. Osservando lafigura 5.2, vediamo come, lavorando ad unatemperatura superiore a 170°C e aggiungendocirca un 2,5% di acqua, si ottiene una schiumaavente un rapporto di espansione corrispon-dente a 11 e un tempo di semitrasformazionedi 9 secondi. Le caratteristiche schiumogenenon devono essere considerate come misureprecise ma piuttosto come ordini di grandez-za. Per questo motivo, il rapporto di espansio-ne, indicato nel precedente esempio, deve es-sere interpretato come «maggiore» di 10oppure compreso fra 10 e 15. Allo stesso mo-do, il tempo di semitrasformazione avrà unadurata compresa fra i 5 e 10 secondi.

Si può quindi concludere che, migliori sono lecaratteristiche schiumogene, migliore sarà laqualità della miscela ottenuta. Non esistono limiti assoluti che determinano queste caratteristiche quando si usa il bi-tume espanso quale sostanza stabilizzante. Elevati rapporti di espansione, raggiunti a scapito del tempo di semitra-sformazione, o viceversa, generalmente producono una miscela di qualità più scadente rispetto alla miscela ottenutaquando entrambe le caratteristiche sono ottimali. La qualità di una miscela deve essere valutata, non solo tramitecontrollo visivo, bensì anche sottoponendo dei provini di bricchetti Marshall standard a test di resistenza. Quandoperò le caratteristiche schiumogene risultano essere al di sotto del limite minimo (il rapporto di espansione è inferiorea 5 e il tempo di semitrasformazione è inferiore a 5 secondi), la qualità della miscela ottenuta sarà difficilmente accet-tabile. A quel punto si deve prendere in considerazione l’impiego di un bitume di diversa provenienza oppure si puòdecidere di addizionare una sostanza schiumogena.

- subito dopo aver realizzato la miscela utilizzando il bitume espanso, il materiale ottenuto può essere postoin opera e costipato; il piano stradale può così essere immediatamente aperto al traffico;

- il materiale trattato con il bitume espanso rimane lavorabile per lunghi periodi e, di conseguenza, può es-sere lavorato in avverse condizioni climatiche senza che si corra il rischio che eventuali precipitazioni chelavino via il bitume dall’aggregato.

Così come avviene per la stabilizzazione con emulsione bituminosa, il cemento o la calce vengono solitamente ad-dizionate in piccole quantità al materiale trattato con il bitume espanso; ciò permette non solo di migliorare la ca-pacità di mantenimento della resistenza, bensì aiuta anche a disperdere il bitume aumentando la frazione pari ameno 0,075 mm del materiale, come descritto nei successivi paragrafi.

5.4.2 Caratteristiche del Bitume EspansoI principali fattori che determinano l’impiego del bitume espanso come sostanza stabilizzante sono:

• Caratteristiche di espansione. Le caratteristiche del bitume espanso sono il rapporto di espansione e iltempo di semitrasformazione. Il rapporto di espansione è il rapporto tra il volume massimo del bitume allostato espanso e allo stato non espanso. Il tempo di semitrasformazione corrisponde al tempo, misurato inminuti secondi, che la schiuma impiega a depositarsi fino a raggiungere metà del volume massimo ottenuto.Le caratteristiche di espansione più importante sono:

- temperatura del bitume. Le caratteristiche di espansione della maggior parte dei bitumi migliorano in pre-senza di temperature elevate;

- quantità di acqua addizionata al bitume. Generalmente, il rapporto di espansione aumenta con l’aumen-tare della quantità di acqua addizionata, mentre il periodo corrispondente al tempo di semitrasformazio-ne si accorcia;

- pressione di iniezione del bitume nella camera di espansione. Livelli bassi di pressione, inferiori a 3 bar,influiscono negativamente sia sul rapporto di espansione che sul tempo di semitrasformazione; e

- presenza di sostanze antischiuma come i composti di silicio.

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73Capitolo 5

200 100 60 40 30 16 10 8 4 1/4" 1/2" 1"

0,05

3

0,07

5

0,15

0

0,25

0

0,42

5

0,60

0

1,18

0

1,70

2,36

4,75

6,70

9,50

13,2

19,0

26,5 mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Fig 5.3 Idoneità del materiale al trattamento con bitume espanso

Metrica Analisi granulometrica per stacciatura

Grana troppo fine

Idoneo

Grana troppo grossa

Per

cent

uale

cum

ulat

iva

di m

ater

iale

usci

to d

al s

etac

cio

No. USimperial

• Indice del bitume e reologia. I bitumi più morbidi presentano generalmente delle caratteristiche schiumoge-ne migliori. Il tipo di bitume da utilizzare (indice di penetrazione) viene scelto principalmente in base alle tem-perature ambiente. I bitumi più duri (indice di penetrazione inferiore a 100) vengono utilizzati preferibilmente incondizioni climatiche con temperature molto alte. Se si decide di utilizzare bitumi più morbidi, è comunquenecessario eseguire test di resistenza comparativi per accertarsi di aver scelto il giusto tipo di bitume.

Inoltre, un’eccessiva presenza di asfalteni nel composto di bitume influisce negativamente sulle caratteristi-che schiumogene. Si può quindi concludere che la qualità della schiuma sarà tanto più scadente quantomaggiore è la quantità di asfalteni presenti nel bitume.

• Dispersione del bitume. Contrariamente all’asfalto a caldo, il materiale stabilizzato con il bitume espansonon è di colore nero. Questo succede perché le particelle più grosse di aggregato non sono ricoperte e sonosolitamente prive di bitume. Quando il bitume espanso viene a contatto con l’aggregato, le bolle di bitumescoppiano dando origine a milioni di minuscole «macchioline» che scovano le particelle di fini, in particolarmodo quelle con le frazioni pari a meno 0,075 mm, e aderiscono alla loro superficie. Si ottiene così un filler le-gato con bitume che agisce a mo’ di mortaio tra le particelle grosse. Dopo il processo di lavorazione, perciò,il colore del materiale si scurisce solo leggermente.

L’aggiunta di cemento, calce o altri materiali fini (il 100% passa al setaccio da 0,075 mm), favorisce la di-spersione del bitume, in particolar modo nei casi in cui il materiale riciclato abbia una quantità insufficiente difini (per esempio, meno del 5 % passa attraverso il setaccio da 0,075 mm).

5.4.3 Impiego del Bitume Espanso

Quando si lavora con il bitume espanso, è importante considerare gli argomenti trattati qui di seguito:

• Aspetti della Sicurezza. Perché l’acqua possa reagire e dar luogo alla formazione di una schiuma di qua-lità accettabile, la temperatura del bitume deve essere elevata (in media 170 °C). A temperature così eleva-te, il bitume si trasforma in una sostanza estremamente pericolosa la quale, se maneggiata senza le dovu-te precauzioni, può essere letale. Coloro che producono l’asfalto e che lavorano ogni giorno con il bitumebollente conoscono benissimo quali sono i possibili rischi. Al contrario, chi opera nel settore del riciclaggioe per la prima volta vince un appalto per la realizzazione di un progetto che prevede l’impiego di bitumeespanso, deve assicurarsi che il proprio personale venga adeguatamente istruito e preparato.

• Idoneità del materiale. Il materiale che ha un numero insufficiente di fini non potrà essere ben miscelatocon il bitume espanso. Come si può osservare in figura 5.3, la quantità minima che può passare attraversoun setaccio da 0,075 mm (N. 200) è il 5%. Quando un materiale non ha abbastanza particelle fini, il bitumeespanso non si disperde in maniera adeguata e tende a formare delle agglomerazioni ricche di bitume(dette «venature») in tutto il materiale riciclato. Queste venature possono essere di varie dimensioni a se-conda della quantità di fini mancante. Un’elevata carenza di fini sarà evidenziata da una forte presenza dilarghe «venature» che tenderanno ad agire come un lubrificante all’interno della miscela, riducendo così laresistenza e la stabilità della miscela stessa.

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74 Capitolo 5

Semplici test di laboratorio eseguiti su campioni rappresentativi prelevati dalla strada preesistente indiche-ranno ogni eventuale carenza relativamente al contenuto di fini. A questo problema si può ovviare, procu-randosi del materiale idoneo, sufficientemente fine, e distribuendolo sulla superficie stradale prima di pro-cedere al riciclaggio. I materiali coerenti devono però essere maneggiati con cura perché le gradazionistandard di laboratorio indicano che la percentuale di materiale passante al setaccio da 0,075 mm è eleva-ta; al contrario, sul campo, la qualità della miscelatura è spesso scadente. Questo è dovuto alla naturacoerente del materiale che induce i fini ad aggregarsi; così facendo non sono più disponibili per il bitumeespanso. Comparando i risultati dei test di gradazione del materiale dilavato e non eseguiti in laboratorio,risulterà evidente che è quasi certo che questi problemi si verranno a creare; la gradazione del materialedilavato darà una indicazione della quantità di particelle fini disponibile.

Il materiale che presenta una carenza di fini, può essere migliorato addizionando cemento, calce o altromateriale che possa passare completamente (100 %) attraverso i fori del setaccio da 0,075 mm. Si deveperò evitare l’aggiunta di cemento in quantità superiori al 2 % per massa; infatti, quantità maggiori provo-cherebbero effetti negativi sulle caratteristiche da fatica dello strato stabilizzato.

• Consistenza del bitume. Quando si collega un nuovo serbatoio alla riciclatrice, bisogna accertarsi che ilbitume che sta per essere utilizzato sia idoneo per l’espansione. Per questo motivo si deve seguire unaprocedura che prevede due diversi controlli di base:

- controllo della temperatura del bitume all’interno del serbatoio utilizzando un termometro tarato (in gene-re, i rilevatori installati sui serbatoi sono inaffidabili);

- controllo della qualità schiumogena utilizzando l'ugello per i test installato sulla riciclatrice. Per poterprelevare un campione veramente rappresentativo del materiale, è necessario attendere che almeno100 litri di bitume siano passati attraverso la barra spruzzatrice, durante le operazioni di riciclaggio, prima diprocedere con il prelievo.

• Flusso di bitume. Il bitume, portato in cantiere all’interno di cisterne dotate di condotti riscaldati con ilfuoco, può risultare «inquinato» da particelle di carbone che si formano sulle pareti dei condotti durante lafase di riscaldamento. Se si fanno fuoriuscire dalla cisterna anche le ultime tonnellate di prodotto, le parti-celle indesiderate verranno trascinate nell’impianto di riciclaggio che resterà ostruito. Si può facilmenteevitare l’insorgere di un simile problema, accertandosi che il filtro posizionato sulla linea di alimentazionesia perfettamente funzionante. Un qualsiasi aumento anomalo della pressione indicherà che il filtro deveessere pulito; le operazioni di pulizia del filtro devono comunque essere eseguite con regolarità (ad esem-pio, alla fine di ogni turno).

• Applicazione di una sostanza stabilizzante cementizia con bitume espanso. Come già detto in prece-denza, è una prassi comune addizionare una piccola quantità di cemento o altra sostanza stabilizzante ce-mentizia quando si effettua il riciclaggio con bitume espanso. E’ necessario prestare particolare attenzione,durante la fase di premiscelatura del cemento, della calce o di qualsiasi altra sostanza simile con un materia-le, in occasione della prima passata. Il processo di cementazione, che inizia non appena la polvere asciuttaviene a contatto con l’umidità, tenderà a legare i fini, riducendo sensibilmente la frazione di 0,075 mm. Si pro-cederà poi ad aggiungere il bitume espanso; conseguentemente a ciò, la qualità della miscela risulterà sca-dente quando i fini non saranno presenti in quantità sufficiente a disperdere le particelle di bitume.

• Trattare di nuovo lo strato finito. Il materiale trattato con bitume espanso può essere sottoposto ad unulteriore trattamento senza comprometterne la resistenza finale; ciò a condizione che il contenuto di umi-dità sia mantenuto approssimativamente allo stesso livello registrato al momento del costipamento. Que-sta caratteristica del materiale trattato con bitume espanso rappresenta un vantaggio quando si opera sudi una strada che deve essere aperta al traffico in breve tempo, ancor prima di aver completato le fasi delprocesso di finitura. Il materiale può essere lavorato ancora il giorno seguente (solitamente effettuando ini-zialmente una rifresatura), e solo in seguito finito adeguatamente. Se però il materiale viene rilavorato, do-po averlo lasciato asciugare completamente, la resistenza finale del materiale verrà compromessa.

• Controllo qualità. Non è necessario far consolidare i campioni prelevati nella parte retrostante la riciclatri-ce entro un determinato limite di tempo, purché essi vengano conservati in un recipiente ermetico. Se ne-cessario, i bricchetti possono essere preparati durante una fase successiva o addirittura parecchi giornipiù tardi.

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75Capitolo 5

5.4.4 Parametri per Strati Stabilizzati con Bitume Espanso

Le più importanti caratteristiche costruttive del materiale stabilizzato con bitume espanso sono indicate qui di se-guito. Queste proprietà saranno acquisite quando il tasso di applicazione del bitume espanso è ottimale, comestabilito dalla procedura relativa allo studio delle miscele. Oltre ad aggiungere una percentuale di cemento com-presa tra l’1 e il 2 %, il tenore di bitume di solito corrisponde a:

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 1,5 a 3,0 %

- Pietrisco – da 2,5 a 4,0 %

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 3,0 a 4,5 %

• Resistenza. Il materiale stabilizzato con il bitume viene normalmente valutato sulla base dei risultati otte-nuti con il test di Resistenza di Trazione Indiretta (ITS). Questo test, più comunemente utilizzato rispetto aitest Marshall, si esegue su provini di bricchetti Marshall di tipo standard, ad un’unica temperatura (25° C).Normalmente si ottengono i seguenti risultati, espressi in valori ITS (secco);

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 350 a 800 kPa

- Pietrisco – da 400 a 900 kPa

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 250 a 500 kPa

• Rigidezza. Il modulo di resilienza del materiale stabilizzato con bitume è misurato sottoponendo un provino aripetuti test di carico. I valori di riferimento sono:

- RAP / pietrisco (miscela 50/50) – da 2500 a 5000 MPa

- Pietrisco – da 3000 a 6000 MPa

- Ghiaia naturale (PI < 10, CBR > 30) – da 2000 a 4000 MPa

• Tempo di lavorazione. Non ci sono particolari limiti di tempo per la lavorazione con il bitume espanso; seil contenuto di umidità del materiale viene mantenuto sul livello del contenuto di umidità ottimale, allora ilperiodo di lavorazione può essere prolungato all’infinito.

• Densità. Una densità minima (media) corrispondente al 98 % della densità AASHTO modificata viene nor-malmente indicata per ogni area di prova sullo strato riciclato. Come già spiegato in precedenza, a volteviene aggiunto il termine «medio», quando può risultare accettabile anche una tolleranza di densità all’in-terno dello strato. In questo caso, la densità nell’ultimo terzo dello strato, quello più in profondità, non de-ve essere più del 2 % al di sotto del valore medio indicato.

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76 Capitolo 5

5.5 Sommario – Sostanze Stabilizzanti Cementizie e Bituminose

Questo ultimo paragrafo riassume «i pro e i contro» delle tre sostanze stabilizzanti più comunemente usate, indi-cando per ciascuna delle tre specifiche caratteristiche costruttive:

5.5.1 Comparazione dei Processi di Stabilizzazione con Cemento e Bitume

CEMENTO

Vantaggi Svantaggi

Reperibilità: il cemento è disponibile in tutto ilmondo, in sacchi oppure sfuso.

Costo: rispetto al bitume, il cemento è solitamen-te molto più conveniente.

Facilità di applicazione: non avendo a disposizionespanditrici e mescolatore di «slurry» è sempre pos-sibile spargere il cemento manualmente.

Accolto facilmente: il cemento è ben conosciutonel settore edile. Sono generalmente disponibilimetodi standard di controllo e specifiche tecniche.

Notevole miglioramento delle caratteristiche dafatica con la maggior parte dei materiali.

Migliora la resistenza all’acqua dei materiali.

Le incrinature da ritiro sono inevitabili, ma il feno-meno può essere ridotto al minimo.

Aumenta la rigidità; ciò riduce le caratteristiche dafatica.

Richiede una maturazione adeguata. Una preco-ce apertura al traffico può danneggiare la super-ficie.

EMULSIONE BITUMINOSA

Vantaggi Svantaggi

Pavimentazione flessibile: la stabilizzazione conbitume forma un materiale elastico e viscoso concaratteristiche a fatica superiori alla media.

Facilità di applicazione: la riciclatrice è collegataal serbatoio alla rinfusa con una barra spruzza-trice.

Accolte facilmente: le emulsioni bituminose sonoben conosciute nel settore dell’edilizia. Sono ge-neralmente disponibili metodi standard di control-lo e specifiche tecniche.

Costo: le emulsioni bituminose normalmente nonsono fabbricate in loco – il trattamento richiededei controlli di qualità severi e le sostanze emul-sionanti sono costose. Si trasporta anche acqua,non solo bitume.

Il contenuto di umidità del materiale nella pavi-mentazione preesistente a volte è troppo elevatoe si satura con l’aggiunta di emulsione.

La maturazione può richiedere molto tempo.L’aumento della resistenza dipende dalla perditadi umidità.

Reperibilità: la formulazione richiesta per il rici-claggio non sempre è disponibile.

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77Capitolo 5

5.5.2 Caratteristiche di Efficienza

Le seguenti tabelle riassumono le caratteristiche costruttive dei tre materiali di uso più comune nei pro-getti di riciclaggio; si tratta di materiali stabilizzati con solo cemento e con combinazioni di cemento ebitume, sia come emulsione che espanso.

BITUME ESPANSO

Vantaggi Svantaggi

Facilità di applicazione: analoga all'emulsione bitumi-nosa distribuita con una speciale barra spruzzatriceuna volta collegata la cisterna alla rinfusa del materiale.

Pavimentazione flessibile e resistente: il materiale trat-tato con bitume espanso ha una malta flessibile chelega le particelle più grosse. Ha quindi una resistenzaalla deformazione e a fatica, superiore alla media.

Costo: il bitume espanso è composto da bitumeavente un indice di penetrazione standard. Non vi sonocosti di produzione.

Tasso di aumento della resistenza: il materiale puòsopportare il carico del traffico subito dopo la posa.

Il processo di espansione richiede un bitume moltocaldo, (in media 170 °C). Per raggiungere queste tem-perature, è necessaria una attrezzatura speciale dotatadi determinate misure di sicurezza.

Qualità del bitume: la qualità del materiale stabilizzatoè determinata dalle caratteristiche schiumogene chedipendono ampiamente dalla qualità del bitume.

Tipo di materiale e condizioni: il materiale saturo e ilmateriale caratterizzato da una carenza di fini non puòessere trattato con bitume espanso.

RAP / PIETRISCO (miscela 50/50)

Parametro del test

Stabilizzato con cemento

2 - 21/2 % di cemento

Stabilizzato con cemento

1 - 11/2 % di cemento +21/2 - 5 % di emulsione

1 % di cemento +11/2 - 3 % di espanso

Densità % AASHTO modificata

Resistenza alla deformazione su Compressione in aria libera (MPa)

Resistenza alla Trazione Indiretta (ITS) (kPa)

Percentuale di mantenimento della resistenza

Modulo di resilienza (MPa)

da 96 a 98

da 1,5 a 3

non disponibilenon disponibile

~ 5000 (prima dell’incrinatura)

da 98 a 100

non disponibile

350 to 750> 75

da 2500 a 5000

da 98 a 102

non disponibile

350 to 800> 75

da 2500 a 5000

PIETRISCO (misura massima 53 mm, Indice di Plasticità < 6, CBR > 80)

Parametro del test

Stabilizzato con cemento

2 - 3 % di cemento

Stabilizzato con cemento

1 - 11/2 % di cemento +31/2 - 6 % di emulsione

1 % di cemento +11/2 - 3 % di espanso

Densità % AASHTO modificata

Resistenza alla deformazione su Compressione in aria libera (MPa)

Resistenza alla Trazione Indiretta (ITS) (kPa)

Percentuale di mantenimento della resistenza

Modulo di resilienza (MPa)

da 96 a 98

da 1,5 a 3

non disponibilenon disponibile

~ 5000 (prima dell’incrinatura)

da 98 a 100

non disponibile

da 400 a 800> 60

da 3000 a 6000

da 98 a 102

non disponibile

da 400 a 900> 60

da 3000 a 6000

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78 Capitolo 5

GHIAIA NATURALE (Indice di Plasticità < 10, CBR ~ 30)

Parametro del testStabilizzato

con cemento3 - 4 %

di cemento

Stabilizzato con cemento

1 - 11/2 % di cemento +4 - 7 % di emulsione

1% di cemento +11/2 - 3% di espanso

Densità % AASHTO modificata

Resistenza alla deformazione su Compressione in aria libera (MPa)

Resistenza alla Trazione Indiretta (ITS) (kPa)

Percentuale di mantenimento della resistenza

Modulo di resilienza (MPa)

da 95 a 97

da 1,5 a 3

non disponibilenon disponibile

~ 4000 (prima dell’incrinatura)

da 97 a 100

non disponibile

da 250 a 500> 50

da 2000 a 4000

da 98 a 100

non disponibile

da 250 a 500> 50

da 2000 a 4000

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Appendici

Appendice Pagina no

1 Esempi di Metodologie di Progetto delle Pavimentazioni per il Riciclaggio a Freddo 85

2 Procedure di Studio delle Miscele 107

3 Attrezzature Ausiliarie per il Riciclaggio a Freddo 127

4 Specifiche Standard per il Riciclaggio a Freddo in sito 135

5 Analisi dei Costi 151

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Appendice 1

Esempi di Metodologie di Progetto delle Pavimentazioni per il Riciclaggio a Freddo

A1.1 Riciclaggio in Profondità 87

A1.2 Riciclaggio Superficiale 98

A1.3 Miglioramento della qualità delle Strade Inghiaiate non Asfaltate 102

Questa sezione prende in esame le metodologie che possono essere applicate aciascuna delle categorie del riciclaggio; le applicazioni abituali vengono spiegatecon il supporto di esempi semplificati. La scelta finale dell’alternativa più redditi-zia di progetto delle pavimentazioni si basa su una comparazione dei costi dellevarie opzioni. Questi esempi seguono i flussodiagrammi di ogni categoria di rici-claggio illustrati nel Capitolo 3. L’Appendice 5 contiene dati dettagliati sui costi ene espone le varie analisi.

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87Appendice 1

A1.1 Riciclaggio in Profondità

Determinazione delle Esigenze del Proprietario della StradaLa prima fase del progetto di risanamento consiste nel valutare, insieme al proprietariodella strada, i punti di seguito riportati:

- La vita teorica richiesta per la pavimentazione risanata prima che si renda necessarioqualsiasi ulteriore processo di consolidamento.

- L’entità degli interventi di manutenzione ordinaria che il proprietario della strada siaspetta vengano effettuati durante la vita teorica della pavimentazione.

- Standard funzionali richiesti della pavimentazione riciclata, come la qualità di transita-bilità.

- Dati sul traffico.

- Informazioni disponibili sulla pavimentazione preesistente.

- Tipo e ubicazione dei servizi interessati dalla costruzione.

- Problemi pratici relativamente alla costruzione; ad esempio, la sistemazione del trafficodurante l’esecuzione dei lavori e il controllo del transito durante la fase di indagine.

FASE 1

Raccolta delle Informazioni DisponibiliOccorre raccogliere informazioni dal Sistema di Gestione delle Pavimentazioni (PMS = Pave-ment Management System]) nonché altra documentazione in merito. Di seguito vieneillustrato una tipica costruzione originale della pavimentazione:

FASE 2

Informazioni sul TrafficoE’ necessario raccogliere più dati possibili sul traffico onde poter calcolare il Traffico Teorico.

L’esempio che segue mostra come può essere utilizzata la formula data nel Capitolo 1, alParagrafo 1.3.3, per determinare il Traffico Teorico relativamente ad un determinato pro-getto.

FASE 3

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa300

120

40Manto in calcestruzzo di asfalto di 40 mm.

Base di asfalto di 120 mm.

Pietra di calce frantumata 300 mm.

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88 Appendice 1

Analisi della PavimentazioneCome descritto al paragrafo 3.4, l’intera gamma di metodi di indagine viene solitamenteutilizzata per progetti che prevedono il riciclaggio dello strato profondo, di cui alcuni esem-pi tipici vengono esaminati di seguito.

• Controllo VisivoL’usura visiva deve essere annotata nei particolari. Questi dati possono poi essere ana-lizzati in termini di percentuale di lunghezza della strada che presenta vari tipi di dete-rioramento, come illustrato nell’esempio della Tabella A1.2 sotto riportata.

L’esempio mostra che la strada rientra nella categoria «grave» per quanto riguarda le in-crinature e nella zona «allarme» quanto a deformazione e a lisciatura del manto.

Il controllo visivo fornisce inoltre l’opportunità di osservare problemi, quali quelli legatial drenaggio, alle limitazioni di altezza sotto le strutture, all’instabilità causata da terra-pieni ripidi. I risultati dell’analisi visiva dettagliata possono essere abbinati con quelli dialtri parametri in un diagramma composito, come quello rappresentato nella Figura A1.1.Questo tipo di raffigurazione permette di avere un’impressione generale delle condizio-ni della pavimentazione.

FASE 4

Tabella A1.1 Calcolo del Traffico Teorico

VOCE Valore

1

2

3

4

5

6

7

5000

Percentuale del traffico costituita da mezzi pesanti (H)

Traffico Quotidiano Medio su Base Annua (AADT)

Descrizione

Tasso di crescita del traffico previsto (i, percentuale)

Vita teorica (y, in anni)

Fattore di crescita del traffico (fy) calcolato con la Formula 1.2(pagina 17) o ricavato dalla Tabella 1.3 (pagina 18)

Traffico Teorico in ESAL, calcolato secondo la Formula 1.1

20

1,8

4

10

4557

8,2 x 106

(Traffico classe T3) *x Art 3 x Art 6)(Art 1 x Art 2100

* rif. Tabella 3.3, pagina 41

Tabella A1.2 Analisi visiva del deterioramento

Modalità di deterioramento

Criteri di efficienza per ognimodalità di deterioramento

(% di lunghezza della strada)

Incrinatura

Deformazione

Disgregazione

Lisciatura del manto

% di lunghezza della strada sull’interalarghezza della strada che presenta

un grave deterioramento

18

14

3

35

Grave

> 15

> 15

> 15

> 40

Allarme

5 to 15

5 to 15

10 to 15

20 to 40

Buono

< 5

< 5

< 10

< 20

Carichi per asse standard equivalente medi / mezzi pesanti (ESAL)

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89Appendice 1

02

34

56

78

910

1

STR

UTT

UR

A D

ELL

APA

VIM

EN

TAZ

ION

E

Tran

sita

bili

Def

less

ione

Form

azio

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inat

ura

Dis

greg

azio

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uper

ficie

)

Rot

tura

ai b

ord

i

Def

orm

azio

ne

Misurazione construmenti

Valutazionevisiva

CU

TFI

LLC

UT

TO FILL

CUT(N

B)TO

FILL(S

B)

CU

T(N

B)

TO F

ILL(

SB

)C

UT

FILL

FILL

FILL

CUT(N

B)TO

FILL(S

B)C

UT

CU

T(N

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O F

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SB

)CU

T(NB

)TO

FILL(

SB)

FILL

CU

TC

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NB

)TO

FILL

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)C

UT

FILL

CU

T(N

B) T

O F

ILL(

SB

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LLC

UT

TO FILL

CU

TFI

LLC

UT

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Valu

tazi

one

cond

izio

ni

Buo

no

Alla

rme

Gra

ve

Commenti

Installare canalidi scolo laterali

Scarso drenaggioInstallare canali discolo laterali

Gravedeterioramento dalkm 6,2 al km 7,6

Migliorare ildrenaggio suentrambi i latidella strada

Sab

bia

limos

a

60 210

415

• A

sfal

to

Ghi

aia

natu

rale

TP1

55 245

444TP

2

50 270

448TP

3

60 270

455TP

4

1000

1000

1000

1000

km

Cav

a d

i pie

tra

(TP

= T

estp

it)•

Pie

tris

co

• •S

abb

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gillo

sa

• A

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Ghi

aia

natu

rale

•P

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• •A

rena

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orb

ida

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• A

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Ghi

aia

natu

rale

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ietr

isco

• •S

abb

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• A

rgill

a

Ghi

aia

natu

rale

•P

ietr

isco

• •

Fig

A1.

1Va

luta

zion

e d

ella

pav

imen

tazi

one

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90 Appendice 1

Da ciascuno scavo di prova, occorre prelevare una quantità di materiale sufficiente pereseguire le prove di laboratorio, per valutare la qualità del materiale degli strati e del sot-tofondo, nonché compiere studi delle miscele utilizzando gli stabilizzanti scelti.In presenza di traffico intenso, il numero degli scavi di prova deve essere ridotto al nu-mero minimo indispensabile per fornire sufficienti informazioni circa la struttura della pa-vimentazione che consentiranno di attuare con sicurezza il progetto di risanamento. Inquesto caso occorre fare un uso assennato delle carote; l’estrazione di questi campio-ni può essere effettuata in modo più rapido causando minori fastidi al transito. I risultati dei test effettuati sui campioni prelevati dallo scavo di prova devono essere re-gistrati nel modo rappresentato nella Tabella A1.3. E’ necessario estrarre delle carote al-lo scopo di integrare i risultati dello scavo di prova (in questo esempio le carote vengo-no utilizzate per controllare lo spessore dello asfalto).

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaLegendaTerreno

Pro-fondità(mm)

Colore Consistenza Condizionedi umiditá

Struttura Tipo di terreno Origine Campio-natura

Descrizione del terreno

Manto di asfalto50 Gravemente incrinato 2 grandi borse

Base diasfalto140

4 grandi borse(circa 80 kg)

Marrone verdechiaro

Leggermenteumido

Frantumato Arenaria quarzosagradata frantumata

Di riporto 3 grandi borse(circa 70 kg)

Marronescuro

Leggermenteumido

Intatto Ghiaia naturale Di riporto 3 grandi borse(circa 70 kg)

310

Sfuso

Mediadensità

Marronegrigio scuro

Umido Incrinato Sabbia argillosa,arenaria altamente

disgregata

Residuo 3 grandi borse(circa 70 kg)

Denso

550

1000

Fig A1.2 Prospetto dello scavo di prova

Tabella A1.3 Risultati riassuntivi degli scavi di prova

T/PNo

Descrizione Prof.(mm)

CBR Plasticità

1 AsfaltoCalcare frantumato

Argilla sabbiosa

150300

> 540

– 4,5

13,8

–6,0

14,2

Contenuto di Umi-dità del campo (%)

Contento d’UmiditàOttimale (%)

–6

12

–859

2 AsfaltoCalcare frantumato

Argilla sabbiosa

160290

> 540

–5,2

15,3

–6,3

14,5

–7

16

–957

• Scavi di prova e CarotaggiIl numero di cave di pietra che devono essere scavate onde avere informazioni sullastruttura della pavimentazione esistente dipende in larga misura dalla quantità di infor-mazioni disponibili dai registri, così come dalla variabilità dei materiali presenti nella pa-vimentazione. Gli scavi di prova costituiscono uno strumento essenziale per esaminarela struttura della pavimentazione in situ e ottenere campioni di certe dimensioni per leprove di laboratorio.Informazioni utili sulle caratteristiche in situ dei materiali riscontrati in ognuno degli stra-ti della pavimentazione, così come dati precisi sugli spessori degli strati, si possono ri-cavare esaminando attentamente il prospetto dello scavo di prova, un esempio del qua-le è contenuto nella Figura A1.2.

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91Appendice 1

I test relativi allo spessore dello strato, unitamente ai moduli elastici derivati dal CBR,alla gradazione e all’indice di plasticità possono essere utilizzati nel progetto meccani-cistico, mentre i risultati riguardanti i tenori di umidità possono essere impiegati allo sco-po di valutare se la pavimentazione presenta problemi connessi all’umidità. A titolo didimostrazione, nell’esempio sopra riportato, oltre ad un contenuto d’umidità legger-mente elevato nel sottofondo della Scavo di prova n° 2, i tenori di umidità dei vari stra-ti sono inferiori rispetto ai tenori di umidità ottimali, stando ad indicare che il deteriora-mento non è attribuibile ad elevati contenuti di umidità.

• Sondaggio con il Penetrometro a Cono DinamicoIl DCP è uno strumento, relativamente economico, tramite il quale si può valutare la strut-tura della pavimentazione. Un aspetto da non trascurare è la difficoltà di introdurre lasonda del DCP attraverso spessi strati di asfalto o di materiali fortemente cementati.Quando lo spessore degli strati di asfalto della pavimentazione esistente è superiore a30 mm, è opportuno, una volta rimosso lo strato di asfalto, eseguire il sondaggio con ilDCP nell’area dello scavo di prova oppure perforare tale strato prima di procedere alsondaggio. Ovviamente si sconsiglia di eseguire la prova nei buchi delle carote qualoral’acqua sia stata utilizzata come refrigerante durante il carotaggio; l’umidità influenze-rebbe infatti i risultati. Se i sondaggi con il DCP vengono intrapresi dopo la rimozionedello strato di asfalto, occorre tenere conto dello spessore dell’asfalto in sede di anali-si con il DCP. Questa operazione viene normalmente eseguita assegnando un ritmo dipenetrazione di 1 mm a colpo per l’intero spessore dello strato di asfalto.

MODULI E (MPa) DIAGRAMMA RESISTENZA STRATO

0

100

200

300

400

500

600

700

PR

OFO

ND

ITÀ

(mm

)

1 0 1 0 0 1 0 0 0E (MPa) 1 0 0 0 0

MODULIIN SITU

MODULITEORICI INCASO DITRAFFICOINTENSO

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PR

OFO

ND

ITÀ

DE

LLA

PA

VIM

EN

TAZ

ION

E (m

m)

NUMERO DI COLPI

ILLUSTRAZIONE DI UNA TIPICA CURVA DCP

0

100

200

300

400

500

600

700

4 9 9

PR

OFO

ND

ITÀ

DE

LLA

PA

VIM

EN

TAZ

ION

E (m

m)

4 1 4 2 9 9 1 6 9 5 3 2 2 9 2

3 5 5 1 3 1 0 3 2 2 6 2 1 3 6 9 4 9 3 2 2 7 1 0 3 2 7

0 . 1 1 1 0

UCS

CBR

PROFILO DCP

CURVA TEORICADCP IN CASO DITRAFFICO INTENSO

DIAGRAMMA DI RESISTENZA DELLO STRATO CONRESISTENZE IN SITU TRACCIATE INSIEME ALLACURVA TEORICA DCP IN CASO DI SOLLECITAZIONIDA TRAFFICO INTENSO

D N

Fig A1.3 Analisi del Pozzetto di Deflessione

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92 Appendice 1

E’ opportuno analizzare i sondaggi con il DCP utilizzando un programma informaticoadeguato. Un esempio della stampa è fornito dalla Figura A1.3 che mostra una tipicacurva DCP ove il ritmo di penetrazione viene raffigurato sotto forma di colpi in opposi-zione alla profondità. Viene inoltre rappresentato il diagramma di resistenza dello stra-to che consente di valutare i valori CBR in situ e le resistenze alla deformazione su com-pressioni in aria libera dei vari strati della pavimentazione e del sottofondo. Il prospettoDCP viene raffigurato insieme alla Curva Teorica del DCP per vari livelli di sollecitazio-ne del traffico - in questo esempio specifico in caso di traffico intenso. Nel caso in cui ilprofilo DCP si trovi alla destra della Curva Teorica, ciò significa che la resistenza in queltratto di pavimentazione è inadeguata. In questo esempio i primi 200 mm della pavi-mentazione mostrano di avere una resistenza insufficiente. Il programma valuta altresì imoduli elastici dei materiali in situ e raffigura i moduli in opposizione alla profondità del-la pavimentazione.

• Misurazioni della Profondità dei SolchiLe misurazioni della profondità dei solchi possono essere tracciate anche in opposizionealle misurazioni della deflessione della superficie per individuare l’ubicazione di punti de-boli all’interno della struttura della pavimentazione, come mostra la Figura A1.4. In questoesempio, la correlazione indica che i punti deboli sono situati all’interno degli strati supe-riori della pavimentazione. La larghezza del solco è anch’essa un utile indicatore; un sol-co ampio indica un’usura della pavimentazione profonda mentre un solco relativamentestretto denota che questo è localizzato negli strati superiori della pavimentazione.

• Misurazioni delle DeflessioniLe misurazioni delle deflessioni della superficie possono essere utilizzate comparando-le con i criteri di efficienza. Nell’esempio semplificato riportato nella Tabella A1.4, l’ana-lisi della 95° deflessione percentile rivela che la strada rientra nella categoria «grave»,vale a dire la pavimentazione preesistente non è idonea ad essere soggetta a traffico in-tenso e necessita pertanto di un consolidamento.Va notato che questi criteri di efficienza variano significativamente a seconda del tipo dipavimentazione e devono essere considerati unicamente come esempio di riferimento cheindica come possono essere utilizzati i risultati della misurazione della deflessione.

25

20

15

10

5

00 0.5 1.0 1.5 2.0

Base e fondazionedi qualitàscadente

Pro

fond

ità s

olco

(mm

)

Deflessione (mm)

Fig A1.4 Esempio di un diagramma dei dati relativi alla profondità dei solchi da deflessione

Tabella A1.4 Analisi delle deflessioni della superficie

Deflessione della superficie 95°

percentile (micron) Grave

700

Criteri di deflessione della superficie

> 600

Allarme

200 - 600

Buono

< 200

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93Appendice 1

L’indice di curvatura della superficie riflette la relativa rigidezza del tratto superiore del-la pavimentazione (di solito gli strati di asfalto) mentre l’indice di danno e l’indice di cur-vatura della base indicano la rigidezza relativa dei materiali situati nella parte bassa del-la pavimentazione. In questo esempio, l’elevato indice di curvatura della superficieindica la presenza di un punto debole negli strati superiori della pavimentazione.

Un altro metodo utile per misurare il Pozzetto di Deflessione in caso di analisi di pavi-mentazioni, per le quali si prevede il riciclaggio, è quello di utilizzare i risultati per otte-nere i moduli elastici già calcolati. Questi moduli possono essere impiegati nella confi-gurazione del progetto meccanicistico di entrambe le pavimentazioni esistenti, nonchéper analizzare l’effetto del riciclaggio del tratto superiore della pavimentazione.

Un metodo che può essere utilizzato per avere un’idea più precisa dell’ubicazione deipunti deboli di una pavimentazione è quello di correlare le deflessioni della superficiecon le profondità dei solchi. La Figura A1.5 a) dimostra l’esistenza di una certa correla-zione tra la deflessione e la profondità dei solchi con un incremento generale dellaprofondità dei solchi proporzionale alla crescita delle deflessioni. Ciò sta ad indicareun sottofondo debole. Nella Figura A1.5 b), tuttavia, non è evidente alcuna correlazio-ne tra la profondità del solco e la deflessione, il che indica la presenza di punti debolinegli strati superiori della pavimentazione.

30

20

10

00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Pro

fond

ità d

el s

olc

o (m

m)

Deflessione (mm)

30

20

10

0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Pro

fond

ità d

el s

olc

o (m

m)

Deflessione (mm)

Fig A1.5 a) Buona correlazione tra la deflessione e la profondità del solco

b) Esigua correlazione tra la deflessione e la profondità del solco

Tabella A1.5: Analisi del Pozzetto di Deflessione

Parametri del Pozzetto di Deflessione

Indice di danno della base

Indice di curvatura della base

Limiti tipici (micron)

Risultati tipici

da 50 a 70

da 25 a 40

da 10 a 15

75

35

13

Indice di curvatura della superficie

Le deflessioni della superficie vengono utilizzate unitamente ai metodi di progetto del-le pavimentazioni come quelli messi a punto dall’Asphalt Institute e dal TRRL. Detti me-todi servono a valutare la vita residua della pavimentazione e lo spessore del rivesti-mento di asfalto, dati utili in sede di stima del Traffico Teorico. Tuttavia, non sonofacilmente applicabili ai progetti delle pavimentazioni che prevedono il riciclaggio inprofondità.Le misurazioni del Pozzetto di Deflessione possono essere utilizzate per calcolare variparametri che possono essere confrontati con i criteri di efficienza, come quelli indica-ti nella Tabella A1-5, di seguito riportata, relativamente alle pavimentazioni di asfalto atraffico intenso.

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94 Appendice 1

Determinazione del Comportamento della PavimentazioneLa fase successiva consiste nel correlare i risultati dell’indagine e di utilizzarli per identifica-re e definire le cause del deterioramento della pavimentazione. E’ spesso utile raffrontare irisultati delle varie analisi con i metodi di progetto. In questa fase, potrebbe risultare evidentela necessità di effettuare ulteriori indagini per comprendere appieno il comportamento del-la pavimentazione. Ad esempio, potrebbero occorrere ulteriori scavi di prova e sondaggi conil DCP nel caso in cui si noti una notevole variazione dei risultati.

I metodi di progetto dell’Asphalt Institute e del TRRL sono utili in questo caso per deter-minare l’idoneità della capacità strutturale della pavimentazione preesistente; detti meto-di ricorrono alle misurazioni delle deflessioni del manto.

Il metodo di progetto meccanicistico può essere impiegato anche per determinare la ca-pacità struttura le residua della pavimentazione usurata. Gli input che consentono di ese-guire un’analisi meccanicistica della pavimentazione preesistente comprendono:

- Spessori dello strato della pavimentazione;

- Moduli elastici derivati dai risultati delle prove di laboratorio, dei sondaggi con il DCP edelle misurazioni del Pozzetto di Deflessione;

- Coefficiente di Poisson dei materiali dei vari strati della pavimentazione.

FASE 5

Progetto Preliminare di RisanamentoUna volta individuata la causa del deterioramento, si può dare avvio alla fase successivadella metodologia di progetto; questa consiste nell’ottenere varie opzioni riguardanti il pro-getto preliminare di risanamento. E’ possibile esaminare una serie di opzioni. In questoesempio, si è preso in considerazione quanto segue:

- l’intera ricostruzione della pavimentazione;

- il rivestimento di asfalto;

- il riciclaggio in sito.

Il progetto inerente agli spessori degli strati della pavimentazione nell’ambito delle sud-dette alternative, volto a determinare il Traffico Teorico, dovrebbe essere intrapreso utiliz-zando alcune delle procedure di progetto già discusse, come i metodi dell’Asphalt Insti-tute e del TRRL nonché il progetto meccanicistico. Una volta ultimato, è possibile scegliereil progetto finale della pavimentazione sulla base di una valutazione di carattere econo-mico delle varie alternative.

La sequenza della fase di progettazione preliminare viene spiegata facendo l’esempio diseguito riportato:

• Un tratto di una superstrada su cui transita un traffico intenso è gravemente de-teriorata, vale a dire presenta incrinature e solchi.

• In sede di discussione con gli enti stradali si conviene che la vita teorica necessariaammonta a dieci anni. Per tutto il periodo necessario per la redazione del progetto,considerare interventi esigui di manutenzione.

• Vengono analizzati i dati sul Traffico e il Traffico Teorico viene valutato in 10 milio-ni di ESAL.

• Le analisi effettuate indicano che la capacità strutturale della pavimentazionepreesistente è molto al di sotto di quella richiesta per sostenere il Traffico Teoricoe il tratto superiore della pavimentazione tende ad essere debole.

FASE 6

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95Appendice 1

Le tre opzioni prese in esame nella fase di progettazione preliminare sono raffigurate a mo’di diagramma nella Figura A1.6 e vengono descritte in modo particolareggiato qui di se-guito. Tutte e tre le opzioni prevedono capacità strutturali in grado di far fronte ad un Traf-fico Teorico pari a 10 milioni di ESAL.

Opzione 1: Ricostruzione della PavimentazioneQuesta opzione richiede la rimozione dell’intero spessore (170 mm) di asfalto fortementeincrinato, l’eliminazione di quest’ultimo e quindi un nuovo costipamento dello strato del-la base di pietrisco scoperto. Un ulteriore strato di 150 mm di pietrisco viene trasportatoin loco e sistemato sulla parte alta dello strato nuovamente costipato. Infine, vengono pa-vimentati 80 mm di base di asfalto e uno strato del manto di asfalto di 50 mm viene pavi-mentato allo scopo di ultimare la pavimentazione rigenerata. Il costo preventivato di que-sta opzione ammonta a US$ 30,12 al m2 (vedi Appendice 5).

Opzione 2: Rivestimento di AsfaltoRimuovere e rappezzare le aree localizzate che mostrano deterioramenti molto gravi sot-to forma di screpolature a pelle di coccodrillo, solchi e buche prima di procedere alla pa-vimentazione del rivestimento di asfalto. Si presume che il 12% dell’area che presenta ildeterioramento più grave venga trattata fresandola ad una profondità di 90 mm e rap-pezzandola con asfalto. Una volta ultimata la rappezzatura, l’intera larghezza della pavi-mentazione viene rivestita di asfalto, dapprima con uno strato di base di 80 mm e quin-di con uno strato d’usura di 50 mm di asfalto. Il costo preventivato di questa alternativaammonta a US$ 20,40 al m2.

Opzione 3: Riciclaggio in ProfonditàIl riciclaggio dello strato profondo può essere effettuato utilizzando vari stabilizzanti, in-clusi il cemento, l’emulsione bituminosa e il bitume espanso. Un’esigua percentuale di ce-mento (di norma l’1,5%) viene impiegata unitamente all’emulsione bituminosa e al bitu-me espanso.Le alternative di riciclaggio che prevedono l’impiego di vari stabilizzanti sono indicate nel-la Figura A1.6. Va notato che tutte le opzioni offrono capacità strutturali simili.

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa250

80

5040

330

• Gli scavi di prova mostrano che la pavimentazione consiste di:

40 mm di manto di asfalto

130 mm di base di asfalto (pavimentato in due strati)

250 mm di pietrisco

330 mm di ghiaia naturale

sottofondo di sabbia limosa

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96 Appendice 1

PAV

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A1.

6 O

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ità

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97Appendice 1

Scelta del Progetto di RisanamentoLa comparazione dei costi sotto indicata mostra che le opzioni del riciclaggio in profon-dità sono le più redditizie e che quindi varrebbe la pena di analizzare nel dettaglio l’im-piego di questo processo.

L’opzione del riciclaggio in profondità che utilizza una combinazione di bitume espanso ecemento è quella che ha il costo minore al metro quadro.

Option 3b: Riciclaggio con abbinamento di Emulsione Bituminosa e Cemento o Bi-tume Espanso e Cemento

225 mm di profondità della pavimentazione preesistente vengono riciclati abbinando un4% di emulsione bituminosa con un 1,5 % di cemento, oppure un 2,5% di bitume espan-so con un 1,5% di cemento. Uno strato d’usura di asfalto di 50 mm viene pavimentatosullo strato riciclato. In questo caso, il costo preventivato per metro quadro utilizzandol’emulsione bituminosa è pari a US$ 12,07; utilizzando invece il bitume espanso, il costopreventivato ammonta a US$ 10,72.

Opzione 3a: Riciclaggio con CementoRiciclare la pavimentazione esistente ad una profondità di 300 mm mediante l’impiego diun 3% di cemento come stabilizzante. Uno strato di base di asfalto di 80 mm e uno stra-to d’usura di asfalto di 50 mm vengono successivamente pavimentati sullo strato ricicla-to. Il costo preventivato per questa alternativa ammonta a US$ 18,86 al m2.

FASE 7

Studio delle Miscele di LaboratorioQueste stime preliminari dei costi sono basate su ipotesi formulate in base a precedentiesperienze relative ai tenori di stabilizzanti e alle caratteristiche costruttive dei materiali rici-clati. A questo punto è necessario eseguire un controllo per appurare quanto sopra riporta-to mediante un lavoro adeguato di studio delle miscele. In questa fase, può rivelarsi neces-saria l’aggiunta di materiale allo scopo di migliorare la gradazione o la qualità della miscela(ad esempio per ridurne la plasticità).

FASE 8

Completamento del Progetto di PavimentazioneIl progetto di pavimentazione finale può quindi essere proposto prendendo in considerazioneil tenore di stabilizzante e le caratteristiche costruttive della miscela riciclata e l’incidenza diquest’ultima sui costi del risanamento. Qualora sia necessario unire dell’aggregato aggiun-tivo, il costo extra di questo materiale va preso in esame in questa fase al fine di valutare ilcosto finale del lavoro.

FASE 9

Tabella A1.6 Comparazione dei Costi

Costo al m2 (US$)

30,12

2. Rivestimento di asfalto

1. Ricostruzione della pavimentazione

Opzione

3. Riciclaggio a freddo che utilizza:• cemento • abbinamento di emulsione bituminosa o

bitume espanso con cemento

20,40

18,8612,0710,72

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98 Appendice 1

A1.2 Riciclaggio Superficiale

FASE 1

Analisi della PavimentazioneLa gamma di metodi di indagine e per il riciclaggio superficiale include:- Controllo visivo- Controlli dello spessore, di solito mediante carotaggio- Prelevamento di campioni alla profondità proposta di riciclaggio ai fini dello studio del-

le miscele

FASE 3

Informazioni disponibiliDai registri del proprietario della strada, un tipico esempio di dati disponibili potrebbe esse-re il seguente:

• Pavimentazione esistente

• Dati sul TrafficoNei casi in cui si ricorra al riciclaggio superficiale quale strategia di risanamento abreve termine, i ritmi di crescita del traffico e la vita residua della pavimentazionenon sono fattori determinanti per la strategia di progetto. Le informazioni sul flus-so del traffico servono principalmente per elaborare uno schema pratico dei pro-grammi relativamente alla costruzione in modo che il traffico possa essere «ac-colto» nel modo più efficiente possibile durante tale operazione.

FASE 2aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa50

300

150

5050502 x 50 mm di rivestimento di asfalto

50 mm di manto di asfalto

150 mm di base di asfalto

300 mm di calce frantumata

Determinazione delle Esigenze del Proprietario della StradaE’ opportuno effettuare un controllo visivo iniziale prima di incontrare il proprietario della stra-da al fine di avere maggiori informazioni circa il tipo e il grado di deterioramento. In questafase, il proprietario della strada è probabilmente pienamente consapevole che la transitabi-lità è peggiorata e della necessità di misure di risanamento. La preferenza del proprietariodella strada per il riciclaggio superficiale può essere basata sul fatto che il deterioramentoè limitato agli strati superiori della pavimentazione o che, in seguito a una carenza di fondi,può essere affrontata soltanto un strategia di conservazione a breve termine.E’ molto importante che il proprietario della strada comprenda che il riciclaggio superfi-ciale non consoliderà in modo sostanziale la pavimentazione.

Durante la discussione con il proprietario della strada, è necessario raccogliere le seguentiinformazioni:- Dati disponibili sul traffico- Registri di manutenzione della pavimentazione preesistente- Informazioni disponibili sulla pavimentazione preesistente- Tipo e posizione dei servizi che possono essere interessati dalla costruzione- Problemi pratici relativi alla costruzione; ad esempio, la sistemazione del traffico durante la

costruzione e l’assistenza per il controllo del traffico necessaria durante la fase di indagine

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99Appendice 1

• Controllo visivo

L’indagine visiva deve evidenziare le aree in cui la pavimentazione è ancora in buono statocosì come le zone in cui il deterioramento della pavimentazione è evidente.

Il controllo visivo registrerà in dettaglio le varie forme di deterioramento che possono poiessere analizzate in termini di percentuale di lunghezza della strada.

Un esempio tipico è mostrato nella Tabella A1.7.

L’esempio evidenza che l’incrinatura rientra nella categoria «grave» dei criteri di efficien-za, mentre la deformazione e la disintegrazione (buche) e la tessitura della superficie ap-partengono tutte alla categoria «allarme». Questi sono risultati tipici di una pavimentazio-ne che sarà sottoposta al riciclaggio superficiale.

• Carotaggio

Le carote vengono prelevate in luoghi casuali lungo il tratto per verificare lo spessore del-lo strato di asfalto.

Un esempio tipico dei risultati delle carote viene rappresentato nella Tabella A1.8.

• Campionatura per gli Studi delle Miscele

Le carote sono troppo piccole per ottenere una quantità sufficiente di materiale per lo stu-dio delle miscele. I campioni necessari a tale scopo devono essere ottenuti fresando unbreve tratto della pavimentazione alla profondità proposta utilizzando una piccola fresa.Il campione così ottenuto sarà simile a quello che si ottiene utilizzando la riciclatrice alcompleto.

Tabella A1.7 Analisi visiva del deterioramento

Modalità di deterioramento della

pavimentazione

Criteri di efficienza per ogni modalità di deterioramento

(% di lunghezza della strada)

Incrinatura

Deformazione

Disgregazione

Lisciatura della superficie

% di lunghezza della strada sull’intera larghezza della carreggiata che presenta un grave deterioramento

28

7

10

38

Grave

> 15

> 15

> 15

> 40

Allarme

5 to 15

5 to 15

10 to 15

20 to 40

Buono

< 5

< 5

< 10

< 20

Tabella A1.8 Analisi dello spessore dello strato

Corsia di scorrimento

Distanza in chilometri

Numero carote

Spessore dello strato: Manto(mm) Base

A nord

11 000

1

51150

A sud

11 400

2

39156

A nord

11 800

3

53149

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100 Appendice 1

Opzioni di RisanamentoSi possono prendere in esame tre opzioni di risanamento che offrono all’incirca le stessecapacità strutturali. Esse vengono illustrate nella Figura A1.7.

Opzione 1 Rivestimento di AsfaltoE’ necessario ripristinare le aree che presentano un gravissimo deterioramento prima diprocedere al rivestimento, altrimenti si possono formare delle fratture precoci isolate ca-ratterizzate da incrinature che si propagano sino alla superficie. In questo esempio, si pre-sume la fresatura e la rappezzatura di un 12% preventivato della superficie ad una profon-dità di 100 mm.

Una volta ultimate queste procedure di riparazione, un rivestimento di asfalto di 80 mmviene pavimentato sull’intera larghezza della strada. Il costo preventivato per questa op-zione ammonta a US$ 12,00 al metro quadro (vedi Appendice 5).

Opzione 2 Fresatura e Sostituzione degli Strati di Asfalto Usurati PreesistentiLa pavimentazione preesistente viene fresata ad una profondità di 100 mm e sostituita con100 mm di asfalto a caldo. In questo caso, il costo preventivato al metro quadro è pari aUS$ 15,60.

Opzione 3 Riciclaggio a FreddoQuesto processo viene effettuato riciclando uno spessore di 100 mm con un 3% di emul-sione bituminosa. Un manto di asfalto di 40 mm viene poi pavimentato sulla parte alta del-lo strato riciclato. Il costo preventivato al metro quadro ammonta a US$ 8,00.

FASE 4

PAVIMENTAZIONEPREESISTENTEDETERIORATAaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa300

150

50

Strati diasfaltoincrinati

Pietrisco

Base diasfalto

5050

FRESATURA ESOSTITUZIONE

Fresare lapavimentazionepreesistente aduna profonditàdi 100 mm,pavimentare100 mm dinuovo asfalto

OPZIONE 2aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa300

150

100

50

RICICLAGGIOA FREDDO

OPZIONE 3aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa300

40Pavimentareun nuovo mantodi asfalto

100 Riciclare100 mmdella stradapreesistentecon un 3%di emulsionebituminosa

150

50

RIVESTIMENTODI ASFALTO

Pavimentareun nuovorivestimentodi asfalto

OPZIONE 1aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa300

150

50

80

5050 Rappezzare

il 12%dell’area chepresenta ildeteriora-mento piùgrave ad unaprofonditàdi 100 mm

Nuovo asfalto

Asfalto deterioratoaa Pietrisco esistente

aa Sottofondo

Materiale riciclato

Fig A1.7 Opzioni di risanamento per il riciclaggio superficiale

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101Appendice 1

Comparazione dei Costi Come si può vedere dalla stima dei costi di seguito riportata, l’opzione del riciclaggio del-lo strato sottile ha il costo più basso al metro quadro.

FASE 5

Studio delle Miscele di LaboratorioLa fase successiva consiste nello stabilire definitivamente la percentuale di emulsionebituminosa da utilizzare compiendo uno studio delle miscele di laboratorio che ricorreall’impiego di un campione di materiale fresato prelevato dalla strada. Prima di attuare ilsuddetto progetto, devono essere effettuati dei test di gradazione sul campione allo scopodi appurare se è necessaria l’aggiunta di un materiale finemente gradato come la polvereda frantoio al fine di migliorare la gradazione del prodotto riciclato.

FASE 6

Completamento del Progetto delle PavimentazioniA questo punto il progetto delle pavimentazioni può essere ultimato. Il costo preventiva-to è stato rivisto in base ai risultati dello studio delle miscele riguardante il tenore di bitu-me così come l’eventuale aumento dei costi dovuto all’aggiunta di polvere da frantoio.

FASE 7

Tabella A1.9 Comparazione dei costi

Costo al m2 (US$)

12,00

2. Fresatura e sostituzione

1. Rivestimento di asfalto

Opzione

3. Riciclaggio a freddo

15,60

8,00

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102 Appendice 1

A1.3 Miglioramento della Qualità delle Strade Inghiaiate non Asfaltate

Determinazione delle Esigenze del Proprietario della StradaDurante le fasi iniziali della discussione con il proprietario della strada, occorre stabilire sela geometria orizzontale e verticale esistente della pavimentazione è conforme ai requisi-ti corrispondenti. Questo è particolarmente importante a causa della maggiore velocitàalla quale i mezzi transiteranno una volta che la strada è provvista di manto. Un altro fat-tore importante di cui tenere conto è il miglioramento del drenaggio esistente così comei requisiti riguardanti elementi della strada come i guardrail, la segnaletica stradali, ecc.

L’azione che la strada con manto è destinata ad avere sui pattern del traffico esistente de-ve anch’essa essere presa in esame in sede di discussione. Le strade con manto tendo-no ad attirare il traffico che inevitabilmente produrrà degli effetti sulla vita teorica della stra-da. Benefici ambientali, quali ad esempio l’inutilità di riaprire cave di prestito, e l’eliminazionedei problemi causati dalla polvere, vanno anch’essi messi in evidenza.

FASE 1

Informazioni DisponibiliIl proprietario della strada potrebbe essere in possesso di informazioni utili, quali:

- Registri di righiaiatura e della qualità della ghiaia

- Fonti locali di ghiaia

- Dati sul traffico

FASE 2

Analisi della Pavimentazione Di norma vengono utilizzati i seguenti metodi di indagine:

- Controllo visivo

- Controlli dello spessore della ghiaia

- Campionatura dello strato di ghiaia per le prove di laboratorio

- Sondaggi con il DCP

• Controllo Visivo

Quando si eseguono controlli visivi volti al miglioramento delle strade ghiaiate prive dimanto, occorre prestare particolare attenzione a quanto segue:

- Larghezze della strada preesistente

- Condizioni della superficie di ghiaia preesistente; presenza di detriti di lavaggio locali odi rocce di grosse dimensioni

- Drenaggio

- Irregolarità geometriche, ad esempio curve brusche o tratti eccessivamente pendenti

- Ubicazione delle cave di prestito

- Prove che evidenziano una qualità particolarmente scadente del sottofondo; ad esempioin quei punti in cui la strada incrocia aree paludose poco profonde

• Controlli della Profondità e Campionatura

Piccoli scavi di prova dovrebbero essere eseguiti nella superficie stradale ad intervalli dicirca 200 m, allo scopo di verificare lo spessore dello strato d’usura della ghiaia. I campio-ni per le prove riguardanti la gradazione e la plasticità devono essere prelevati ad intervallinon superiori al chilometro, o laddove vi sia una modifica visiva della qualità della ghiaia.

FASE 3

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103Appendice 1

Opzioni di RisanamentoLe tipiche opzioni di risanamento che possono essere prese in esame per migliorare la qua-lità di una strada ghiaiata non asfaltata sono illustrate sotto forma di diagramma nella FiguraA1.9. La pavimentazione preesistente è rappresentata come strato di ghiaia non asfaltato di150 mm situato su un sottofondo non trattato.

Opzione 1 Rivestimento di PietriscoRivestire la ghiaia esistente con uno strato di base di pietrisco bel livellato spesso 125 mm.Applicare un manto di impermeabilizzante a scagliette. Il costo preventivato al metro qua-dro per questa opzione ammonta a US$ 9,25 (vedi Appendice 5).

FASE 5

Qualora sia necessario il riporto di altra ghiaia per far fronte alle carenze dovute a spes-sori della ghiaia della pavimentazione preesistente non idonei, occorre prelevare dei cam-pioni dalle opportune cave di prestito e includere gli stessi nel programma delle prove.

FASE 4

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

PR

OFO

ND

ITÀ

PA

VIM

EN

TAZ

ION

E (m

m)

NUMERO DI COLPI

CURVA DCP

0

100

200

300

400

500

600

700

4 9 9

PR

OFO

ND

ITÀ

PA

VIM

EN

TAZ

ION

E (m

m)

4 1 4 2 9 9 1 6 9 5 3 2 2 9 2

3 5 5 1 3 1 0 3 2 2 6 2 1 3 6 9 4 9 3 2 2 7 1 0 3 2 70 . 1 1 1 0

UCS

CBR

DIAGRAMMA DELLA RESISTENZA DELLO STRATO

Curva Teorica DCPSollecitazioni da traffico

leggero

ProspettoDCP

D N

Fig A1.8 Tipica stampa a computer di una curva DCP e di un diagramma della resistenza dello strato

Grossi campioni (~ 100 kg) di ghiaia devono essere prelevati per sottolineare eventualicambiamenti significativi della qualità della ghiaia. Questi campioni vengono utilizzati percompiere gli studi delle miscele.

• Sondaggio con il Penetrometro a Cono Dinamico In questo esempio i sondaggi con il DCP vengono utilizzati quale strumento per valuta-re le aree di scarso supporto del sottofondo.

Il sondaggio con il DCP deve normalmente essere svolto ad intervalli di 500 mm; ad in-tervalli più brevi, però, nel caso in cui si riscontra che il sottofondo è in cattivo stato. L’a-nalisi dei sondaggi con il DCP viene effettuata, come già precedentemente esposto, uti-lizzando un apposito programma informatico. Un tipico grafico di un sondaggio con il DCPè illustrato nella Figura A1.8 che mostra i valori CBR in situ insieme alla Curva Teorica DCPper strade a traffico leggero.

Si osserva nel diagramma della resistenza dello strato che le resistenze dello strato si tro-vano alla destra della Curva Teorica DCP, stando ad indicare la presenza di un punto de-bole nella parte alta della pavimentazione. La capacità strutturale della pavimentazionesarà quindi oggetto di interventi di miglioramento.

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104 Appendice 1

Opzione 2 Rivestimento di Ghiaia Naturale CementataRivestire la ghiaia esistente con uno strato di 125 mm composto da ghiaia naturale stabilizza-ta con il 3% di cemento. Applicare un manto di impermeabilizzante a scagliette. In questo ca-so il costo preventivato è pari a di US$ 6,85 al m2.

Opzione 3 Riciclaggio a FreddoVengono prese in esame due opzioni di riciclaggio in loco:

a) Riciclare la ghiaia esistente con un 5% di emulsione bituminosa e l’1 1/2 % di ce-mento ad una profondità di 100 mm. Applicare un manto di impermeabilizzante ascagliette.

b) Riciclare la ghiaia esistente con un 3% di bitume espanso e l’1 1/2 % di cemento aduna profondità di 100 mm. Applicare un manto di impermeabilizzante a scagliette.

Il costo preventivato al metro quadro per l’opzione che utilizza l’emulsione bituminosa èdi US$ 6,10, mentre quella che impiega il bitume espanso costa US$ 5,34.

STRADAINGHIAIATA

PREESISTENTENON

ASFALTATAaaaaaaaaaaaa150Stratod’usuradi ghiaia

RICICLAGGIOA FREDDO

OPZIONE 3aaaaRiciclare lo stratod’usura della ghiaiaesistente con il5% di emulsionebituminosa el’11/2% di cementooppure con il 3% dibitume espanso el’11/2% di cemento.

Applicare unimpermeabilizzantea scagliette

RIVESTIMENTODI GHIAIANATURALE

CEMENTATA

OPZIONE 2aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa150

125 Costruire unrivestimentodi ghiaiastabilizzatautilizzando un3% di cemento

RIVESTIMENTODI PIETRISCO

OPZIONE 1aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa150

125 Costruire unrivestimentodi pietrisco

Applicare untrattamentosuperficiale conimpermeabiliz-zante a scaglietteaa Trattamento superficiale

con imermeabilizzazionea scagliette

Sovrapposizionedi pietrisco

aa Ghiaia naturale stabilizzataaa Strato di usura dellaghiaia preesistente

aa Sottofondo

Materiale riciclato

50

100aaaaApplicare untrattamentosuperficiale conimpermeabiliz-zante a scagliette

Fig A1.9 Opzioni di miglioramento della qualità della strada inghiate non asfaltate

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105Appendice 1

FASE 6 Studio delle MisceleLa fase successiva consiste nella realizzazione di studi delle miscele utilizzando dei cam-pioni che rappresentino i vari tipi di ghiaia riscontrata; ciò permette di determinare il tenoreideale di legante e le caratteristiche costruttive dei materiali trattati con bitume espanso. Neicasi in cui sia richiesto il riporto di altra ghiaia, gli studi delle miscele devono essere realiz-zati su miscele della ghiaia campionata prelevata dalla strada preesistente con il materialecampionato estratto dalle opportune cave di prestito.

Completamento del ProgettoA questo punto si può ultimare il progetto per il miglioramento della qualità della strada sul-la base dei risultati degli studi delle miscele e dei costi.

FASE 7

Comparazione dei CostiDalla comparazione dei costi riassunta nella Tabella A1.10, risulta evidente che il riciclaggioa freddo che impiega il bitume espanso rappresenta l’opzione più redditizia.

Tabella A1.10 Comparazione dei Costi

Costo al m2 (US$)

9,25

2. Rivestimento di ghiaia naturale cementata

1. Rivestimento di pietrisco

Opzione

3. Riciclaggio a freddo che utilizza• Emulsione bituminosa• Bitume espanso

6,85

6,105,34

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107

Appendice 2

Procedure di Studio delle Miscele

A2.1 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale stabilizzato con Cemento 109

A2.2 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con Emulsione Bituminosa 112

A2.3 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con Bitume Espanso 114

A2.4 Strumenti di Laboratorio richiesti per lo Studio delle Miscele di Materiale stabilizzato con Cemento 120

A2.5 Strumenti di Laboratorio richiesti per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con Emulsione Bituminosa e Bitume Espanso 123

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109Appendice 2

A2.1 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale stabilizzato conCemento

A2.1.1 Preparazione dei Provini

• Preparare circa 150 kg, di materiale essiccato in aria.

• Miscelare accuratamente il campione.

• Suddividere il materiale in cinque lotti di circa 7 kg ciascuno.

A2.1.2 Determinazione del Contenuto d’Umidità Igroscopica

• Prelevare due campioni rappresentativi che pesano dai 500 ai 1000 g ciascuno dal materialeresiduo e sistemarli in adeguati recipienti allo scopo di determinarne il contenuto d’umidità.Maggiore è la grana del materiale e più grande deve essere il campione.

• Pesare immediatamente i campioni con una precisione massima di 0,1 g ed essiccarli a massacostante in un forno ad una temperatura variabile dai 105°C ai 110°C.

• Depositare il materiale residuo in recipienti ermetici.

A2.1.3 Determinazione del Contenuto di Umidità Ottimale (OMC) e della Densità Secca Massima(MDD) del Materiale Stabilizzato

• Pesare un 4% dello stabilizzante per massa della materia prima essiccata in aria per ciascunodei cinque lotti di cui al punto A2.1.1.

• Determinare il Contenuto di Umidità Ottimale del materiale stabilizzato come da test del rap-porto modificato densità/contenuto d’acqua, designazione AASHTO T180. Lo stabilizzante de-ve essere additivato alla materia prima e miscelato immediatamente prima di aggiungere l’ac-qua. Al fine di simulare le stesse condizioni della strada, il costipamento del materialestabilizzato viene ritardato di un’ora dopo la miscelatura dello stabilizzante e dell’acqua. Il ma-teriale bagnato viene coperto con una tela umida e accuratamente mescolato ogni mezz’ora conuna cazzuola.

A2.1.4 Preparazione dei Provini per la Determinazione della Resistenza alla Deformazione suCompressione in aria libera (UCS)

• Utilizzando il materiale essiccato in aria rimasto nei recipienti ermetici, suddividere quest’ultimoin tre lotti simili, ciascuno di circa 21 kg (essiccati al forno). Rendere la massa dei tre lotti ugua-le aggiungendo o togliendo parte del materiale in modo che il peso di ciascun lotto sia di 21 kg(essiccato nel forno). (Calcolare la massa del materiale essiccato in aria richiesta per ciascunlotto, tenendo conto del contenuto d’umidità del materiale essiccato in aria determinato suicampioni di cui al punto A2.1.2.)

• Selezionare tre diversi tenori di stabilizzante in base a cui occorre realizzare i provini per la de-terminazione dell’UCS. Questi sono solitamente rappresentati da incrementi di due punti per-centuali, p.es. 2%, 4%, 6% per massa del materiale totale essiccato al forno. Calcolare e pe-sare i tre tenori di stabilizzante richiesto per ciascuno dei tre lotti di materiale preparati.

• Calcolare e misurare la quantità di acqua necessaria per portare ogni lotto all’OMC (vedi notaii). La quantità di acqua richiesta corrisponde alla differenza tra la quantità di acqua presentenel materiale essiccato in aria (come stabilito al punto A2.1.2) e la quantità di acqua necessariaper ottenere l’OMC (determinato al punto A2.1.3).

• Miscelare lo stabilizzante e quindi l’acqua e trattarli per quattro ore seguendo le stesse moda-lità di determinazione dell’MDD e dell’OMC di cui al punto A2.1.3.

• Pesare gli stampi da utilizzare per il costipamento dei provini.

• Costipare tre campioni di ciascun lotto seguendo lo stesso metodo standard utilizzato per de-terminare il rapporto modificato umidità-densità (designazione AASHTO T180).

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110 Appendice 2

• Pesare gli stampi con i provini costipati.

• Togliere i provini dagli stampi smontando gli stampi divisi o, se si utilizzano stampi tradizionali,estrudere i campioni con il cilindro di estrusione (vedi Nota iii). Si ottengono così i provini UCS.

• I provini UCS, posizionati su piastre da trasporto, sono ora pronti per la stagionatura.

Calcoli

• Contenuto d’umidità (%) (con precisione dello 0,1%)

[formula A 2.1.1]

Dove WMoist = contenuto d’umidità [% del materiale essiccato]a = massa dello stampo e del materiale umido [g]b = massa dello stampo e del materiale essiccato [g]c = massa dello stampo [g]

• Quantità di stabilizzante da aggiungere al materiale (con precisione al grammo)

[formula A 2.1.2]

Dove MCement = massa della calce o del cemento da aggiungere [g]

MSample = massa a secco del campione [g]CAdd = percentuale di calce o di cemento

richiesta [% in massa]

• Contenuto d’Umidità da aggiungere al materiale (con una precisione al ml)

[formula A 2.1.3]

Dove MWater = massa dell’acqua da aggiungere [g]WOMC = contenuto d’umidità ottimale [% in massa]MSample = massa a secco del campione [g]MSample air = massa del campione essiccato in aria [g]MCement = massa della calce o del cemento aggiunto [g]

• Densità Secca dei Provini UCS con una precisione di 5 kg/m3

[formula A 2.1.4]

Dove D = densità secca [kg/m3]WMoist = contenuto d’umidità del campione

durante il costipamento [% in massa]MBriq. = massa del bricchetto subito dopo

il costipamento [g]h = altezza media del bricchetto [cm]d = diametro del bricchetto [cm]

WMoist = x 100(a – b)

(b – c)

MCement =CAdd

100x [MSample x (1+ ) ]

CAdd

100

MWater = x [(MSample + MCement) – (MSample air – MSample)]WOMC

100

D = x 1000x100

(WMoist + 100)

4 x MBriq.

(π x d2 x h)

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111Appendice 2

Nota

i Nei casi in cui il materiale contenga dell’aggregato friabile tenero che sarà soggetto a rotture du-rante il costipamento (ad esempio certi tipi di cemento armato, crostone calcareo, arenaria tene-ra, ecc.), è opportuno che tale aggregato venga rotto prima. In casi limite, l’operatore, a propriadiscrezione, valuterà l’entità di rottura di questi granuli.

ii In sede di calcolo della quantità necessaria di acqua da miscelare, è opportuno favorire l’evapo-razione aggiungendo un quantità maggiore di acqua, variabile da 0,3 a 0,5%, a seconda dellecondizioni atmosferiche. L’effettiva quantità viene scelta a discrezione dell’operatore.

iii Con alcuni materiali incoerenti, potrebbe essere conveniente lasciare i provini negli stampi per24 ore in modo che si consolidino prima di estrarli. Se ciò risulta necessario, i provini negli stampidevono essere conservati in un locale umido o coperti con un telo umido.

A2.1.5 Stagionatura dei Campioni

• Lasciar stagionare i campioni per sette giorni ad un umidità relativa dal 95 al 100% e a unatemperatura variabile da 22 a 25°C in un apposito locale o in borse di plastica immerse in unadeguato bagnomaria.

• Dopo sette giorni, togliere i provini dal locale di stagionatura e dalle borse di plastica e immer-gerli nell’acqua per quattro ore. La temperatura dell’acqua deve rimanere tra i 22 e i 25°C.

• Un metodo alternativo di stagionatura è di lasciare maturare i provini sigillati in contenitori sta-gni all’umidità dai 70 ai 75°C per 24 ore.

A2.1.6 Determinazione della Resistenza a Compressione

• Togliere i provini dall’acqua.

• Frantumare ogni provino fino alla rottura totale mediante la macchina per prove alla compressio-ne. Il carico deve essere applicato sui lati piatti del provino e la velocità di applicazione del caricodeve essere di 140 kPa/s.

• Registrare il carico con una precisione di 1 kN.

• Calcolare la resistenza alla deformazione su compressione in aria libera con una precisione di10 kPa come segue:

[formula A 2.1.5]

Dove U = resistenza alla deformazione su compressione [kPa]in aria libera (UCS)

P = carico richiesto per frantumare il campione [kN]r = raggio del lato del provino (0,0762 m)

• Al fine di determinare il tenore di stabilizzante necessario per produrre una miscela conforme al-l’UCS specificata, sono necessari tre provini per ogni tenore di stabilizzante. (Nel caso di uncampione per un controllo di campo, è sufficiente un provino per campione.)

• Allo scopo di stabilire il tenore di stabilizzante necessario per produrre una miscela stabilizzataconforme alla UCS specificata, registrare i risultati UCS e tracciare un grafico del tenore dello sta-bilizzante in opposizione alla resistenza. Utilizzare l’UCS media dei tre provini per ciascun tenoredi stabilizzante, tralasciando risultati ovviamente errati dovuti ad eventuali danni subiti dal provinoprima di essere sottoposto ai test.

• La miscelazione di Cemento di Scoria con Cemento Portland Tradizionale (OPC = Ordinary Port-land Cement) ritarda la stagionatura iniziale. Nel caso di una miscela 1:1 dei due stabilizzanti, ilconsolidamento, dopo sette giorni, è pari a circa l’ 83% del consolidamento con OPC.

U = =P

πr2

P

0,01824

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112 Appendice 2

A2.2 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato conEmulsione Bituminosa

A2.2.1 Finalità

Questa procedura descrive lo studio delle miscele di materiali granulari utilizzando una combinazione distabilizzanti con cemento ed emulsione bituminosa. Detta procedura può essere divisa come segue:

• Determinazione del Tenore di Fluido Ottimale (OFC); e

• Determinazione del tenore di bitume residuo ottimale con l’OFC.

A2.2.2 Aggregati

• Eseguire prove standard per determinare la gradazione e l’Indice di Plasticità (PI).

• Se necessario, variare la gradazione al fine di soddisfare qualsiasi requisito relativo alla grada-zione dell’involucro.

• Essiccare al forno il campione ad una massa costante a 105°C.

• Lavorare il campione alla lima per stampi fino a una dimensione utile. Sono richiesti cinquecampioni di ~1150 g ciascuno per determinare l’OFC, oltre ad altri quattro campioni di ~4000 gciascuno per la procedura di studio delle miscele.

• Aggiungere al campione una quantità compresa dall’ 1 al 2% di cemento o di calce, in base alPI. Nel caso in cui il PI sia superiore a 10, vanno prese in considerazione percentuali di calcepiù elevate.

A2.2.3 Determinazione del Tenore di Liquido Ottimale (OFC)

• Miscelare 5 litri di emulsione bituminosa con 5 litri di acqua.

• Determinare il Contenuto di Umidità Ottimale (OMC) per il materiale trattato, utilizzando una mi-scela di emulsione bituminosa/acqua per l’aggiunta di liquido e il test di rapporto modificatoumidità/densità, designazione AASHTO T180. L’OMC così ottenuto è l’OFC. Di seguito gli in-crementi consigliabili per l’aggiunta di liquido:

- Ghiaia naturale 2 % tra 2 % e 12 %- Pietrisco gradato 1 % tra 1 % e 6 %

• Registrare la Densità Secca Massima (MDD) e l’OFC.

Calcolare la densità secca dei provini costipati utilizzando la seguente formula:

[formula A 2.2.1]

Dove D = densità secca [kg/m3]WFluid = tenore di fluido del campione

durante il costipamento [% in massa]MBriq. = massa del bricchetto subito

dopo il costipamento [g]h = altezza media del bricchetto [cm]r = diametro del bricchetto [cm]

Non sottoporre ad ulteriori prove nessun bricchetto la cui densità secca differisca dalla densitàsecca media, del lotto campione, di oltre 30 kg/m3.

Nota. 100 (WFluid + 100)

è il fattore utilizzato per convertire la densità umida in densità secca.

D = x 1000x100

(WFluid + 100)

4 x MBriq.

(π x d2 x h)

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113Appendice 2

A2.2.4 Determinazione del Tenore di Bitume Residuo Ottimale

• Preparazione del campione.

- Preparare 1150 g di campione essiccato al forno;

- pesare e aggiungere la percentuale richiesta di calce e/o cemento e miscelare con l’aggregato;

- abbinare il bitume, l’emulsione e l’acqua in percentuali tali da mantenere un OFC costante perdiversi tenori di legante come risulta dalla seguente formula:

[formula A 2.2.2]

Dove Wadd = acqua aggiuntiva nella miscela [%]OFC = tenore di fluido ottimale [%]WE = acqua nell’emulsione bituminosa [%]BE = bitume residuo nell’emulsione bituminosa [%]

- aggiungere la miscela di emulsione bituminosa/acqua all’aggregato e miscelare accuratamente.

• Procedura per il costipamento dei provini (produzione di bricchetti)

- Preparare lo stampo e il martello Marshall pulendo lo stampo, il collare, la piastra di base e laparte frontale del martello da costipamento.

- posizionare un disco rotondo di plastica o di carta sul fondo dello stampo;

- pesare una quantità di materiale sufficiente per raggiungere un’altezza costipata di 63,5 ± 1,5 mm(di solito bastano 1150 g). Picchiettare la miscela con una spatola 15 volte intorno al peri-metro e picchiettare il resto della superficie 10 volte lasciando quest’ultima leggermentearrotondata;

- costipare la miscela mediante 75 colpi di martello da costipamento prestando attenzione allacaduta libera del martello;

- togliere lo stampo e il collare dal supporto, invertirlo /(ruotarlo), quindi sostituirlo e premerloverso il basso in modo che si blocchi saldamente sulla piastra di base,

- costipare l’altro lato del bricchetto con altri 75 colpi.

• Stagionatura

- Dopo il costipamento, togliere lo stampo dalla piastra di base e lasciar stagionare il provino per24 ore nello stampo a temperatura ambiente prima di estruderlo mediante l’apposito cilindro;

- sistemare i campioni su un vassoio piatto e liscio e farli stagionare in un forno a tiraggio forza-to per altre 72 ore a 40°C.

• Determinazione della Resistenza di Trazione Indiretta (ITS = Indirect Tensile Strength)

Il test ITS standard viene utilizzato per testare i bricchetti sia a secco sia imbibiti. L’ITS è determi-nata misurando il carico che porta alla rottura di un provino soggetto ad un ritmo costante dideformazione pari a 50,8 mm/minuto sul proprio asse diametrale. La procedura è la seguente:

- lasciare i bricchetti stagionati per una notte a temperatura ambiente prima di sottoporli ai test,

- misurare l’altezza di ogni bricchetto in quattro posti a distanza uniforme intorno alla circonfe-renza e calcolare l’altezza media, L (m);

- misurare il diametro di ciascun provino, D (m),

- sistemare i bricchetti nella cassetta d’aria a 25°C ± 1°C per almeno 1 ora e per non più di 2 oreprima di sottoporli ai test;

Wadd = OFC – WE – 0,5 x BE

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114 Appendice 2

- togliere un provino dalla cassetta d’aria e sistemarlo nel dispositivo di carico;- posizionare il campione in modo tale che i nastri di carico siano paralleli e centrati rispetto al pia-

no diametrale verticale;- posizionare la piastra di trasferimento sul nastro di supporto superiore e collocare il gruppo al

centro sotto la slitta di carico del dispositivo di prova alla compressione;- applicare il carico al provino, senza choc, ad una velocità di avanzamento pari a 50,8 mm al mi-

nuto fino a quando non viene raggiunto il carico massimo;- registrare questo carico, P (in kN), preciso allo 0,1 kN.

Al fine di determinare l’ITS dei campioni imbibiti, utilizzare la seguente procedura prima di effet-tuare il test:- sistemare il provino maturato in un essiccatore a vuoto e ricoprirlo con acqua a 25°C ± 1°C;- applicare un vuoto di 50 mm di mercurio per 60 ± 1 minuti a partire dal momento in cui è stato

raggiunto il vuoto richiesto. Nel caso in cui non sia disponibile alcun essiccatore a vuoto, imbibi-re il provino per 24 ore a 25°C ± 1°C;

- rimuovere il provino, essiccare superficialmente ed eseguire il test per il carico di trazione massi-mo, come descritto sopra.

Calcolare l’ITS per ogni campione con una precisione di 1 kPa utilizzando la seguente formula:

[formula A 2.2.3]

Dove ITS = Resistenza di Trazione Indiretta [kPa]P = carico massimo applicato [kN]h = altezza media del bricchetto [m]d = diametro del bricchetto [m]

• Determinazione del Tenore di Bitume Teorico

Tracciare un grafico dell’ITS misurato in opposizione al tenore di bitume (bitume addizionato) pertutti i campioni (sia secchi sia imbibiti) sullo stesso set di assi. Il bitume aggiunto nel quale l’ITSimbibito è al suo valore massimo viene considerato come Tenore di Bitume Teorico per la miscelatrattata con emulsione bituminosa.

A2.2.5 Determinazione delle Caratteristiche della Miscela Aggiunta con il Tenore di Legante Teorico

Ove richiesto, si possono eseguire test supplementari, quali il modulo di resilienza e i test di deformazionedinamica con il tenore di bitume teorico. I risultati di detti test sono necessari per il progetto strutturale de-gli strati costruiti con materiale trattato con emulsione bituminosa. Per effettuare queste prove, occorrerealizzare e fare stagionare i provini aggiuntivi con il Tenore di Bitume Teorico, come descritto sopra.

A2.3 Procedure di Laboratorio per lo Studio delle Miscele di Materiale trattato con BitumeEspanso

A2.3.1 Determinazione delle Caratteristiche di Espansione del Bitume

L’obiettivo è quello di determinare la temperatura e la percentuale di iniezione di acqua che ottimizzeràle caratteristiche di espansione di un particolare bitume massimizzando il ritmo di espansione e il tempodi semitrasformazione del bitume espanso. Ciò si ottiene nel seguente modo:

• Tarare le portate del bitume e dell’acqua,

• Selezionare tre temperature a cui le caratteristiche di espansione vanno misurate, solitamente160°C, 180°C, 200°C. Portare la temperatura del bitume alla temperatura richiesta e mantenere det-ta temperatura per almeno 10 minuti prima di procedere alla produzione di espanso. Quindi,

ITS =2 x P

π x h x d

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115Appendice 2

per ogni temperatura, misurare le caratteristiche di espansione di cinque campioni di bitumeespanso ai ritmi di iniezione di acqua variabili dall’1% al 5 % per massa del bitume, con incre-menti dell’1%, come segue:

- per ogni campione, scaricare 500 g di espanso nel tamburo di acciaio di 20 litri;

- contrassegnare con una matita sul lato deltamburo il volume massimo a cui la schiumasi espande. Utilizzando un cronometro, mi-surare il tempo in secondi che occorrono al-la schiuma per dissiparsi per la metà del vo-lume massimo. Questo è definito cometempo di semitrasformazione. Calcolare il rit-mo di espansione del bitume espanso divi-dendo il volume di espansione massimo peril volume di bitume contenuto nel tamburodopo che la schiuma si è completamentedissipata (occorrono almeno 3 minuti);

- tracciare un grafico del ritmo di espansio-ne e del tempo di semitrasformazione inopposizione al contenuto d’umidità pertutti i campioni sullo stesso set di assi, co-me mostrato in Figura A2.1. Questo con-sentirà di ottimizzare il contenuto d’umi-dità di espansione.

A2.3.2 Preparazione dell’Aggregato

• Effettuare test standard per determinare la gradazione e l’indice di plasticità (PI) degli aggregati;• eseguire qualsiasi miscelatura di un numero di aggregati superiore a uno, ove necessario, per ga-

rantire la gradazione richiesta;• determinare il Contenuto d’Umidità Ottimale (OMC) come da test del rapporto modificato umidità-

densità, designazione AASHTO T180;• essiccare al forno il materiale ad una massa costante a 105°C. In caso di materiali bituminosi ricu-

perati, l’essiccamento deve essere effettuato ad una temperatura più bassa onde evitare il serrag-gio dei granuli;

• determinare il tenore di legante dei materiali bituminosi ricuperati;• una volta secco, lavorare il campione alla lima per stampi, pesarlo e suddividerlo in cinque lotti da

10 kg.

A2.3.3 Determinazione del Tenore di Bitume Ottimale

• Preparazione del campione e trattamento con bitume espansoPreparazione del campioneTutti e cinque i lotti da 10 kg sono trattati con bitume espanso con diverso tenore di bitume,tranne l’1%. Per ogni lotto, eseguire la seguente procedura:- posizionare gli interi lotti da 10 kg nella vaschetta del mescolatore meccanico (WLB10 unità/

mescolatore di laboratorio di bitume espanso);- aggiungere la percentuale necessaria (per massa) di calce e/o cemento in base alla seguente

formula:

[formula A 2.3.1]

Dove MCement = massa della calce o del cemento da aggiungere [g]MSample = massa a secco del campione [g]CAdd = percentuale di calce o di cemento richiesta [% in massa]

2

5 10 15 20 25

10

20

0

160 °C

170 °C

180 °C

2 2

2

1

11

33

3

44

4

55

5

Fig A2.1 Caratteristiche tipiche di espansione

LEGENDA

Indica l’aggiunta inpercentuale di acquaaggiunta per produr-re la schiuma

Tempo di semitrasformazione (in secondi)

Ritm

o d

i esp

ansi

one

MCement = x [MSample x ( 1 + ) ]CAdd

100

CAdd

100

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116 Appendice 2

(E’ buona norma utilizzare le seguenti percentuali di calce o di cemento a titolo di guida:• se l’indice di plasticità PI del campione è maggiore di 10 e minore di 16, aggiungere l’1%

di calce spenta;• se l’indice di plasticità PI è uguale a o maggiore di 16, aggiungere il 2% di calce spenta;• se l’indice di plasticità PI è uguale a o minore di 10, aggiungere l’1% di cemento Portland

comune.)

• Ridurre il contenuto ottimale di acqua per ottenere una miscelazione ottimale in base all’equazio-ne A2.3.2 e aggiungere acqua al campione in base alla formula A2.3.3.

[formula A 2.3.2]

[formula A 2.3.3]

Dove WAdd = tenore di acqua da aggiungere al campione [% in massa]

WOMC = contenuto d’umidità ottimale [% in massa]WMoist = contenuto d’umidità nel campione [% in massa]WReduc. = riduzione del tenore di acqua in base

alla figura A2.2 per il contenuto d’umidità ottimale di miscelatura = (0,3 x WOMC) -0,6 [% in massa]

MWater = massa dell’acqua da aggiungere [g]MSample = massa a secco del campione [g]MCement = massa della calce o del cemento da aggiungere [g]

Fig. A2.2: Riduzione del contenuto d’umidità per il contenuto d’umidità ottimale di miscelatura

Nota. Aggiungendo il 2% di calce spenta per ridurre la plasticità (ove l’indice PI del campionesia maggiore di 16), aggiungere acqua e mescolare accuratamente nel mescolatore meccanicofino ad ottenere un impasto omogeneo. Posizionare quindi il campione in un recipiente ermeti-co e lasciarlo riposare per 24 ore prima di continuare.

WAdd = WOMC – WMoist – WReduc.

MWater = x (MSample + MCement)WAdd

100

WR

educ

., rid

uzio

ne d

elco

nten

uto

d’u

mid

ità[%

in m

assa

]

0 2 4 6 8 10 12

5

4

3

2

1

0

WOMC, contenuto d’umiditàottimale [% in massa]

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117Appendice 2

Trattamento con bitume espanso• aggiungere bitume espanso al campione preparato in base alla formula A2.3.4:

[formula A 2.3.4]

Dove MBitumen = massa del bitume espanso da aggiungere [g]Badd = contenuto di bitume espanso [% in massa]MSample = massa a secco del campione [g]MCement = massa della calce o del cemento aggiunto [g]

• Impostare il timer del mescolatore di laboratorio di bitume espanso Wirtgen WLB 10 in basealla seguente formula:

[formula A 2.3.5]

Dove T = tempo da impostare sul timer del WLB 10 [s]MBitumen= percentuale di bitume da aggiungere [% in massa]QBitumen = portata di bitume per il WLB 10 [g/s]factor = fattore di compensazione delle perdite di

bitume sul braccio mescolatore e nella vaschetta (l’esperienza insegna che un fattore di 1,25 dà risultati accettabili)

- posizionare il mescolatore meccanico vicino all’unità di espansione in modo che il bitumeespanso possa essere scaricato direttamente nella vaschetta di miscelatura;

- miscelare il materiale e l’acqua nella vaschetta di miscelatura fino ad ottenere un impasto omogeneo;- senza arrestare il mescolatore, scaricare la massa richiesta di bitume espanso nella vaschetta di

miscelatura;- proseguire la miscelatura per altri 30 secondi;- trasferire il materiale trattato con bitume espanso in un recipiente ermetico;- ripetere questa procedura per ottenere cinque campioni di materiale trattato con bitume espan-

so con i tenori di bitume richiesti. Detti campioni sono ora pronti per la produzione di bricchetti;- determinare il tenore di bitume di ogni campione trattato con bitume espanso. Il tenore di bi-

tume aggiunto corrisponde alla differenza tra il tenore di bitume dopo il trattamento meno iltenore di bitume prima del trattamento.

• Procedura per il costipamento dei provini (produzione di bricchetti)- Preparare lo stampo e il martello Marshall pulendo lo stampo, il collare, la piastra di base e la parte

frontale del martello da costipamento;- posizionare un disco rotondo di plastica o di carta sul fondo dello stampo;- pesare una quantità di materiale sufficiente per raggiungere un’altezza costipata di 63,5 ± 1,5 mm

(di solito bastano 1150 g). Picchiettare la miscela con una spatola 15 volte intorno al perimetro epicchiettare il resto della superficie 10 volte lasciando quest’ultima leggermente arrotondata;

- costipare la miscela mediante 75 colpi di martello da costipamento prestando attenzione alla ca-duta libera del martello;

- togliere lo stampo e il collare dal supporto, invertirlo (ruotarlo), quindi sostituirlo e premerlo verso ilbasso in modo che si blocchi saldamente sulla piastra di base;

- costipare l’altro lato del bricchetto con altri 75 colpi.• Stagionatura

- Dopo il costipamento, togliere lo stampo dalla piastra di base e lasciar maturare il provino per24 ore nello stampo a temperatura ambiente prima di estruderlo mediante l’apposito cilindro;

- sistemare i campioni su un vassoio piatto e liscio e farli maturare in un forno a tiraggio forzato per altre72 ore a 40°C.

T = factor x ( )MBitumen

QBitumen

MBitumen = x (MSample + MCement)Badd

100

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118 Appendice 2

• Densità secca

Calcolare la densità secca dei provini costipati utilizzando la formula A2.3.6:

[formula A 2.3.6]

Dove D = densità secca [kg/m3]WMoist = contenuto d’umidità del campione

durante il costipamento [% in massa]MBriq. = massa del bricchetto subito

dopo il costipamento [g]h = altezza media del bricchetto [cm]d = diametro del bricchetto [cm]

Non sottoporre ad ulteriori prove nessun bricchetto la cui densità secca differisca dalla densitàsecca media, del lotto campione, di oltre 50 kg/m3.

• Determinazione della Resistenza di Trazione Indiretta (ITS = Indirect Tensile Strength)

Il test ITS standard viene utilizzato per testare i bricchetti sia a secco sia imbibiti. L’ITS è determina-ta misurando il carico che porta alla rottura di un provino soggetto ad un ritmo costante di defor-mazione pari a 50,8 mm/minuto sul proprio asse diametrale. La procedura è la seguente:

- lasciare i bricchetti stagionati per una notte a temperatura ambiente prima di sottoporli ai test;

- misurare l’altezza di ogni bricchetto in quattro posti a distanza uniforme intorno alla circonferenza ecalcolare l’altezza media, L (m);

- misurare il diametro di ciascun provino, D (m);

- sistemare i bricchetti nella cassetta d’aria a 25° C ± 1°C per almeno 1 ora ma per non più di2 ore prima di sottoporli ai test;

- togliere un provino dalla cassetta d’aria e sistemarlo nel dispositivo di carico;

- posizionare il campione in modo tale che i nastri di carico siano paralleli e centrati rispetto al pia-no diametrale verticale;

- posizionare la piastra di trasferimento sul nastro di supporto superiore e posizionare il gruppo alcentro sotto la slitta di carico del dispositivo di prova alla compressione;

- applicare il carico al provino, senza choc, ad una velocità di avanzamento pari a 50,8 mm al mi-nuto fino a quando non viene raggiunto il carico massimo;

- registrare questo carico, P (in kN), preciso allo 0,1 kN.

Al fine di determinare l’ITS dei campioni imbibiti, utilizzare la seguente procedura prima di effettua-re il test:

- sistemare il provino maturato in un essiccatore a vuoto e ricoprirlo con acqua a 25°C ± 1°C;

- applicare un vuoto di 50 mm di mercurio per 60 ± 1 minuti a partire dal momento in cui è statoraggiunto il vuoto richiesto. Nel caso in cui non sia disponibile alcun essiccatore a vuoto, imbibireil provino per 24 ore a 25°C ± 1°C;

- rimuovere il provino, essiccare superficialmente ed eseguire il test per il carico di trazione mas-simo, come descritto sopra.

Nota. 100 (WMoist + 100)

è il fattore utilizzato per convertire la densità umida in densità secca.

D = x 1000x100

(WMoist + 100)

4 x MBriq.

(π x d2 x h)

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119Appendice 2

Calcolare l’ITS per ogni campione con una precisione di 1 kPa utilizzando la seguente formula:

[formula A 2.3.7]

Dove ITS = Resistenza di Trazione Indiretta [kPa]P = carico massimo applicato [kN]h = altezza media del provino [m]d = diametro del provino [m]

L’ITS residuo (Retained ITS) è il rapporto tra l’ITS secco (Dry ITS) e l’ITS imbibito (Soaked ITS) peruno specifico tenore di bitume.

[formula A 2.3.8]

• Determinazione del Tenore di Bitume Teorico

Tracciare un grafico dell’ITS misurato in opposizione al tenore di bitume (bitume addizionato) pertutti i campioni (sia secchi sia imbibiti) sullo stesso set di assi. Il bitume aggiunto nel quale l’ITSimbibito è al suo valore massimo viene considerato come Tenore di Bitume Teorico per la miscelatrattata con emulsione bituminosa.

A2.3.4 Determinazione delle Caratteristiche della Miscela Aggiunta con il Tenore di LeganteTeorico

Ove richiesto, si possono eseguire test supplementari, quali il modulo di resilienza e i test di deformazionedinamica con il tenore di bitume teorico. I risultati di detti test sono necessari per il progetto strutturale de-gli strati costruiti con materiale trattato con bitume espanso. Per effettuare queste prove, occorre realizza-re e far stagionare i provini aggiuntivi con il Tenore di Bitume Teorico, come descritto sopra.

ITS =2 x P

π x h x d

Retained ITS =Soaked ITS

Dry ITS

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120 Appendice 2

A2.4 Strumenti di Laboratorio richiesti per lo Studio delle Miscele di Materiale stabiliz-zato con Cemento

A2.4.1 Elenco delle Attrezzature Richieste

• Un locale per la stagionatura a umido in grado di mantenere un’umidità relativa dal 95% al 100%e una temperatura da 22 a 25°C o buste di plastica atte a contenere i provini e i dispositivi di tra-sporto in una condizione di ermeticità in bagnomaria, come descritto di seguito.

• Bagnomaria con comando termostatico in grado di mantenere una temperatura dai 22 ai 25°C.

• Macchina per prove alla compressione in grado di applicare un ritmo di carico di 140 kPa/s e dimisurare un carico di 200 kN, con una precisione di 1 kN.

• Stampi da costipamento divisi a due o tre segmenti, 152,4 mm di diametro e 152,4 mm di altezzacon un collare amovibile, una piastra di base e un piastra distanziatrice spessa 25,4 mm fissata al-la piastra di base, o

Stampi da costipamento di 152,4 mm di diametro e 152,4 mm di altezza con un collare amovibile,una base da costipamento con una piastra distanziatrice di 25,4 mm fissata con un apposito cilin-dro di estrusione per estrudere i provini dallo stampo. In entrambi i casi, la piastra di base deve es-sere fissata ad un blocco di calcestruzzo spesso almeno 150 mm e con un peso di almeno 200 kg.

• Un martello di 4536 g ± 20 g con un lato frontale avente un diametro di 50,8 mm ± 1,0 mm conuna guaina che garantisce una caduta di 457,2 mm ± 2 mm.

• Guardapiano di acciaio, con una lunghezza di circa 300 mm e con un bordo smussato.

• Lime per stampi.

• Bilancia per pesare fino a 15 kg, precisa a 5 g.

• Bilancia per pesare fino a 2 kg, precisa a 0,1 g.

• Martello di acciaio o piccolo frantumatore da laboratorio.

• Setacci: da 0,075 mm a 37,5 mm.

• Malta metallica e pestello di ferro e un pestello con punta di gomma.

• Catini, di circa 350 mm di diametro.

• Catino di miscelatura, di circa 500 mm di diametro.

• Paletta da giardiniere.

• Spatola.

• Recipienti atti a contenere circa 1000 g di materiale per la determinazione del contenuto d’umidità.

• Forno di essiccazione, comandato da un termostato e in grado di mantenere una temperatura da105 a 110°C.

• Cilindri di misurazione, con una capacità di 1000 ml e 500 ml.

• Spruzzatore d’acqua o innaffiatrice.

• Carta da filtro, 150 dischetti.

• Vasche di miscelatura di ferro zincato 450 mm x 650 mm x 200 mm di profondità (almeno tre).

• Vassoi idonei al trasporto atti a contenere i provini.

• Recipienti ermetici muniti di coperchio, con una capacità di circa 20 litri (almeno 4).

• Lastra di vetro 180 mm x 180 mm con uno spessore di circa 7 mm.

• Grasso di lubrificazione.

• Pipetta da 5 ml.

• Termometro che misuri da 0 a 50°C.

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121Appendice 2

A2.4.2 Lista completa

Descrizione Quantità

Setacci

(a) 37,5 mm Diametro di 450 mm 1

(b) 19,0 mm » » » 1

(c) 4,75 mm » » » 1

(d) 75,0 mm Diametro di 300 mm 1

(e) 63,0 mm » » » 1

(f) 53,0 mm » » » 1

(g) 37,5 mm » » » 1

(h) 26,5 mm » » » 1

(i 19,0 mm » » » 1

(j) 63,0 mm Diametro di 200 mm 1

(k) 53,0 mm » » » 1

(l) 37,5 mm » » » 1

(m) 26,5 mm » » » 1

(n) 19,0 mm » » » 1

(o) 13,2 mm » » » 1

(p) 9,5 mm » » » 1

(q) 4,75 mm » » » 1

(r) 2,36 mm » » » 1

(s) 2,0 mm » » » 1

(t) 0,425 mm » » » 1

(u) 0,075 mm » » » 1

(v) Piatto/vasca » » » 1

(w) Coperchio » » » 1

(x) Scuotitore meccanico del setaccio 1

Lime per stampi

Lima (aperture di 37 mm) 1

Vaschette di raccolta (aperture di 37 mm) 3

Lima (aperture di 25 mm) 1

Vaschette di raccolta (aperture di 25 mm) 3

Piastra calda (elettrica) 2

Gas di Combustione e Piastre di Amianto 2

Damigiana per acidi (25 l: Acqua Distillata) 1

Descrizione Quantità

Forno Essiccatore (termostatico)

(a) 400 litri 1

(b) 240 litri 1

(c) 40 litri 1

Contenitore aggiuntivi

(a) 400 litri 3

(b) 240 litri 3

(c) 40 litri 3

Bilancia (elettronica)

(a) 8 - 12 kg / + 0,1 g 1

(b) 200 - 300 g / + 0,01 g 1

(c) 20 - 30 kg / + 1 g 1

Catini

(a) diametro di 500 mm 10

(b) diametro di 400 mm 10

Vaschette

(a) quadrata di 300 mm 10

(b) rotonda di 250 mm 10

(c) 350 x 250 mm (acciaio inox) 10

Malta – Ferro (150 mm) 1

Comparatore

(a) divisioni 0,01 mm 1

(b) divisioni 0,127 mm 1

Dischi di garza di rame o ottone 12

Dispositivi di Misurazione

Riga di acciaio (300 mm) 2

Metro a nastro(a) 3 m 1

(b) 30 m 1

Asta graduata 2

Pala 2

Vanga 2

Spazzola metallica di scalfitura (calibro 26) 1

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122 Appendice 2

Descrizione Quantità

Contenitori Ermetici

(a) 20 litri (CBR) 20

(b) 10 litri 20

Contenitore per Rifiuti 1

Carriola 1

Fogli di tela robusta (2 m x 2 m) 5

Scope

(a) dure 2

(b) morbide 1

Guanti (amianto) 1

Vasca di macerazione CBR (1 m x 1 m x 0,5 m) 3

Stampi (divisi: completi) 3

Bagnomaria (termostatico) 1

Bilancia (meccanica)

(a) 2.610 g 2

(b) 20 kg 1

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123Appendice 2

A2.5 Strumenti di Laboratorio richiesti per lo Studio delle Miscele di Materiale trattatocon Emulsione Bituminosa e Bitume Espanso

A2.5.1 Elenco delle Attrezzature Richieste

Gli studi delle miscele per il bitume espanso richiedono un’unità di laboratorio di bitume espanso in gradodi produrre del bitume espanso ad un ritmo che varia da 50 g a 200 g al secondo. Il metodo di produzionedeve riprodurre il più fedelmente possibile la produzione su grande scala del bitume espanso. L’impiantodeve essere provvisto di una caldaia a comando termostatico che contenga una massa di 10 kg di bitumead una temperatura tra i 150°C e 205°C entro una gamma di ± 5°C. Inoltre, deve essere inclusa un’eroga-zione di aria compressa a bassa pressione di 0 – 500 kPa con una precisione di ± 25 kPa. L’impianto deveessere dotato di un dispositivo di addizione di acqua fredda al bitume a caldo, variabile da 0 al 5% (permassa del bitume) con una precisione dello 0,2%. L’impianto deve essere progettato in modo tale che laschiuma possa essere scaricata direttamente nella vasca di miscelatura di un mescolatore di laboratorio acomando elettrico, con una capacità di almeno 10 kg.

L’unità di laboratorio WLB10 Wirtgen soddisfa questi requisiti ed è stata progetta specificamente per ripro-durre il bitume espanso prodotto sul campo da una WR 2500, una 2200 CR e da una KMA 150.

• Stampi da costipamento Marshall con un diametro di 101,6 mm ± 0,5 mm e un’altezza di 87,3 mm± 1 mm con una piastra di base e un collare di estensione adeguati agli stampi.

• Un martello da costipamento Marshall con un lato frontale piatto di diametro 98,5 mm ± 0,5 mm eun peso di, scorrimento di 4.636 g ± 5 g con una caduta libera di 457 mm ± 3 mm. L’utilizzo di unmartello meccanico è opzionale.

• Un supporto da costipamento composto da un palo di legno di 203 mm x 203 mm x 457 mm co-perto da una piastra di acciaio quadrata di 305 mm. Il supporto deve essere installato in modo ta-le che il palo sia a piombo, che il coperchio sia a livello e deve essere provvisto di una guida verti-cale rigida per il martello. Il palo di legno deve essere fissato ad una lastra di calcestruzzo solido.

• Un portastampo atto a contenere lo stampo in posizione durante il costipamento.

• Un estrattore di provini atto a togliere il bricchetto dallo stampo senza provocare danni.

• Una bilancia che pesa fino a 5 kg, precisa ad 1 g.

• Una spatola con una lama lunga circa 150 mm.

• Una macchina di prove alla compressione in grado di applicare un carico di almeno 20 kN ad unritmo di 50,8 mm al minuto collegata ad un dispositivo di misurazione del carico per misurare ilcarico di almeno 15 kN e preciso a 0,1 kN.

• Una cassetta d’aria in grado di mantenere una temperatura di 25°C ± 1°C.

• Due nastri di carico di acciaio temprato, larghi 13 mm ± 0,1 mm, ognuno con una superficie con-cava con un raggio di curvatura di 51 mm ± 1 mm e lunga almeno 70 mm. I bordi della superficiedi supporto devono essere leggermente arrotondati per togliere i bordi a spigoli vivi. I nastri disupporto devono essere montati in un telaio atto ad allineare i nastri sul provino di prova.

• Una piastra di acciaio di trasferimento del carico, rotonda o quadrata, per trasferire il carico dallamacchina di prove alla compressione ai nastri di supporto superiori senza provocare deformazio-ni. Le sue dimensioni devono essere tali da coprire almeno la lunghezza del provino da testare sulnastro di supporto.

• Calibri per la misurazione della lunghezza e del diametro dei provini di prova con una precisione di0,5 mm.

• Grasso od olio di silicone (es. il grasso per rubinetto di arresto).

• Un dessiccatore a vuoto o un altro recipiente appropriato e una pompa a vuoto in grado di ridurrela pressione a meno 50 mm mercurio, collegata ad un manometro.

• Un termometro in grado di misurare una temperatura tra 0°C e 50 °C ± 0,2 °C.

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124 Appendice 2

A2.5.2 Lista Completa

Descrizione Quantità

Setacci

(a) 53,0 mm Diametro di 200 mm 1

(b) 37,5 mm » » » 1

(c) 26,5 mm » » » 1

(d) 19,0 mm » » » 1

(e) 13,2 mm » » » 1

(f) 9,5 mm » » » 1

(g) 6,7 mm » » » 1

(h) 4,75 mm » » » 1

(i) 3,35 mm » » » 1

(j) 2,36 mm » » » 1

(k) 1,18 mm » » » 1

(l) 0,600 mm » » » 1

(m)0,425 mm » » » 1

(n) 0,300 mm » » » 1

(o) 0,150 mm » » » 1

(p) 0,075 mm » » » 2

(q) Piatto » » » 1

(r) Coperchio » » » 1

(s) Scuotitore meccanico del setaccio 1

Lime per stampi

Lima (aperture di 37 mm) 1

Vaschette di raccolta (aperture di 37 mm) 3

Lima (aperture di 25 mm) 1

Vaschette di raccolta (aperture di 25 mm) 3

Gas di combustione e piastre di amianto 3

Piastra calda (elettrica) 2

Forno essiccatore (termostatico)

(a) 400 litri 1

(b) 40 litri 1Aste graduate supplementari

(a) 400 litri 3

(b) 40 litri 3

Descrizione Quantità

Bilance (elettroniche)

(a) 5 - 8 kg / 0,1 g 1

(b) 2 kg / 0,01 g 1

Pompa a vuoto 1

Bagnomaria per RD (termostatico) 1

Catini

(a) diametro di 400 mm 2

(b) diametro di 500 mm 1

Piatti: 350 x 250 mm (acciaio inox) 10

Bottiglia a Vuoto di 2 l 4

Asta di agitazione 1

Centrifuga 1

Attrezzatura MarshallMartello Meccanico Marshall 1

Pressa Marshall 1

Stampi Marshall 8

Piastra di base Marshall 2

Collare di estensione Marshall 1

Cilindro di estrusione 1

Coppe di centrifugazione 4

Ventilatore (elettrico) 1

Manometro con estremità chiusa 1

Cronometro / Timer(a) Timer 1

(b) Digitale (elettronico) 1

Bicchieri (acciaio inox)(a) 2000 ml 1

(b) 600 ml 1

Recipienti ermetici per campioni 2

Pipetta (100 ml) 1

Spruzzetta 2

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125Appendice 2

Descrizione Quantità

Termometri(a) Vetro 0 - 50 °C 1

(b) Vetro 0 - 200 °C 1

(c) del Tipo Quadrante 1

(d) Digitale (Elettronico) 1

(e) Superficie 1

Dispositivo di misurazioneRiga di Acciaio (300 mm) 1

Metro a nastro

(a) 30 m 1

(b) 3 m 1

Spazzole

(a) Ottone o Rame 1

(b) Punzone (Setola dura) 1

(c) Protettivo 50 - 100 mm 1

(d) Protettivo 25 - 50 mm 1

Palette (da giardiniere) 2

Cucchiaio 1

Spatola 200 x 20 mm 2

Calibro a corsoio 1

Imbuti

(a) Vetro 1

(b) Metallo 1

Pompa carburante (manuale) 1

Recipienti di Plastica (20 l) 1

Bruciatore Bunsen 1

Tubazioni di gomma 2

Guanti

(a) Gomma 2

(b) Amianto 1

Bagnomaria (termostatico; Marshall) 1

Testa di Rottura ITT (Marshall) 1

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127

Appendice 3

Attrezzature Ausiliarie per il Riciclaggio a Freddo

A3.1 Rulli 129

A3.2 Livellatrici 129

A3.3 Spanditrici alla rinfusa 130

A3.4 Mescolatore di «slurry» 130

A3.5 Cisterne 131

A3.6 Altro 132

Questa appendice contiene informazioni dettagliate degli organi dell’impianto edelle attrezzature (esclusa la riciclatrice primaria) necessarie per il riciclaggio.

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129Appendice 3

A3.1 Rulli

A3.1.1 Rulli vibranti con tamburo di acciaio

Il costipamento di un materiale stabilizzato si esegue allo scopo di ridurre i vuoti riempiti d’aria e acqua,in modo da incrementare la densità e quindi la portanza di uno strato. I rulli monotamburo sono normal-mente impiegati per il costipamento degli strati stabilizzati in combinazione con rulli gommati. Quando sisceglie il tipo e la dimensione del rullo, si consiglia di prendere in considerazione i seguenti punti:

• Peso/dimensione del rullo

- massa statica da 10 a 15 t per il costipamento di strati riciclati spessi fino a 200 mm;

- massa statica da 15 a 20 t per il costipamento di strati riciclati di spessore compreso tra 200 e 400 mm.

• Frequenza ed ampiezza della vibrazione

- gamma di frequenza della vibrazione da 29 a 35 Hz;

- gamma di ampiezza della vibrazione da 0,91 a 1,66 mm;

- grande ampiezza/bassa frequenza per il costipamento iniziale, penetrazione profonda di energia;

- piccola ampiezza/alta frequenza per il costipamento finale, penetrazione superficiale di energia.

A3.1.2 Rulli Gommati

• Massa statica da 12 a 30 t;

• Minimo di quattro ruote, sia anteriori sia posteriori;

• Minimo di 50 mm di rivestimento per ogni area di impronta della ruota; e

• Distribuzione uniforme del carico su ogni pneumatico.

A3.2 Livellatrici

Queste livellatrici devono avere una potenza sufficiente da spandere, posizionare e livellare il materialericiclato. I dati di seguito riportati possono essere utili a titolo di guida:

• Potenza del motore pari a 100 kW;

• Lunghezza della lama pari a 3,66 m con nastri di usura del versoio sostituibili;

• Altezza della lama di 610 mm; e

• Comandi idraulici per il posizionamento della lama a velocità costante.

Rullo RiciclatriceWR 2500

Mescolatore di«slurry» WM 1000

Cisterna di Bitume Livellatrice

Rullo RiciclatriceWR 2500

Mescolatore di«slurry» WM 1000

Cisterna di Bitume Livellatrice

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130 Appendice 3

Il mercato offre diversi tipi di spanditrici per l’applicazione degli stabilizzanti secchi in polvere sulla su-perficie stradale. Le caratteristiche importanti di tutte le spanditrici sono:

• Larghezza variabile onde adattarsi alle variazioni di larghezza del riciclaggio (sovrapposizione)

• Possibilità di taratura (kg/m2) onde produrre un ritmo di spandimento preciso; e

• Capacità (t) sufficiente per poter soddisfare le varie esigenze di riciclaggio.

A3.4 Mescolatore di «slurry»

Rullo RiciclatriceWR 2500

Mescolatore di«slurry» WM 1000

Cisterna di Bitume Livellatrice

WM 1000

Stazione di alimentazione

Area sospesa

Serbatoioacqua11000 l

Serbatoio cemento25 m3

Il mescolatore di «slurry» WM 1000 viene generalmente impiegato nei casi in cui l’area di lavoro richieda:

• Un elevato grado di precisione del ritmo di applicazione del cemento; e/o

• Nessuna contaminazione dalla polvere di cemento battuta dal vento (es. in ambiente urbano).

In un treno di riciclaggio composto bitume/cemento, la WM 1000 deve essere sempre posizionata imme-diatamente prima della 2200 CR o della WR 2500, in quanto la cisterna del bitume è il mezzo che conduceil treno.

La WM 1000 ha una produzione massima di 1000 litri di acqua/«slurry» di cemento al minuto. Questa ca-pacità soddisfa l’esigenza di una WR 2500 che stabilizza uno strato spesso 300 mm con un 4% di cemen-to ad una velocità di avanzamento pari a oltre 10 m/min.

Di seguito le caratteristiche principali della WM 1000:

A3.3 Spanditrici alla rinfusa

Rullo RiciclatriceWR 2500

Cisterna d’Acqua

Spanditrice alla rinfusa

Livellatrice

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131Appendice 3

A3.5.1 Cisterne d’Acqua

La maggior parte delle operazioni di riciclaggio, per le quali è previsto l’impiego di stabilizzanti, necessitadell’aggiunta di acqua onde raggiungere il conteunto di umidità accettabile per ottenere il grado richiesto dicostipamento. (L’acqua necessaria per espandere il bitume è diversa dalla normale acqua usata per il co-stipamento; di fatti, viene adoperata soltanto acqua potabile erogata dall’apposito serbatoio montato sullaWR 2500 o sulla 2200 CR.)

Per il rifornimento di acqua possono essere impiegate cisterne con varie configurazioni; tutte, però, devo-no soddisfare i seguenti requisiti:

• La capacità minima del serbatoio varia a seconda dell’operazione particolare da svolgere. Di nor-ma, il ritmo di produzione e quindi la necessità di acqua sono molto elevati. Per evitare costositempi morti, la capacità della cisterna d’acqua deve essere bilanciata con i requisiti del treno di ri-ciclaggio, con la profondità di riciclaggio, con il tenore d’umidità del materiale in situ e con la di-stanza rispetto alla fonte.

La maggior parte dei progetti, a prescindere dagli stabilizzanti utilizzati, richiedono almeno due ci-sterne da 10.000 litri per il rifornimento dell’acqua per il costipamento. Mentre una è collegata altreno, l’altra viene riempita dalla fonte d’acqua idonea più vicina.

• Pompe di iniezione dell’acqua aventi una portata minima di 500 litri/minuto.

• I tubi di mandata variano a seconda della configurazione del treno di riciclaggio. Di solito, la ci-sterna d’acqua è il primo automezzo del treno e quindi il tubo dell’acqua è il tubo di mandatapiù lungo. Onde evitare la carenza d’acqua, il diametro minimo interno di tutti i tubi di mandatadeve essere di 100 mm. Detti tubi devono essere flessibili e non soggetti a piegature in fase diaspirazione.

• Dal momento che le cisterne d’acqua devono essere sostituite molto spesso durante le operazio-ni di riciclaggio, è necessario che tutti i collegamenti dispongano di attacchi a sgancio rapido.

A3.5.2 Cisterne di Bitume

Tutti i tipi di stabilizzanti bituminosi necessitano di cisterne alla rinfusa per assicurare il rifornimento del-la riciclatrice; dette cisterne devono essere accuratamente selezionate onde evitare qualsiasi tipo di in-conveniente. Il trasporto del bitume viene spesso affidato a terzi (es. un subappaltatore nel settore deitrasporti) che potrebbe disporre di vari tipi di cisterne, alcune delle quali adatte a far parte del treno di ri-ciclaggio. Queste ultime devono soddisfare i seguenti requisiti:

• Unità singola o trailer a motrice unica con una capacità minima del serbatoio pari a 10.000 litrio, preferibilmente, 20.000 litri. Per progetti che prevedono un elevato ritmo di produzione, siconsiglia di prendere in considerazione capacità superiori ai 20.000 litri.

• La cisterna e le tubazioni che portano alla valvola di uscita devono essere ermetiche;

• Una valvola di scarico avente un diametro minimo interno pari a 75 mm a completa apertura,montata sulla parte posteriore della cisterna atta ad effettuare lo scarico del serbatoio;

A3.5 Cisterne

Rullo RiciclatriceWR 2500

Cisterna di Bitume

Cisterna d’Acqua Livellatrice

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132 Appendice 3

• Un raccordo «standard» sul tubo di scarico per collegare il tubo di mandata alla riciclatrice;

• Bozzelli di spinta/ganci di traino montati sia anteriormente sia posteriormente per consentire al ser-batoio di essere posizionato al centro del treno;

• Un’astina di misura tarata, facente parte della dotazione, in grado di misurare il contenuto del serba-toio con una precisione di ~ 100 litri; e

• Un termometro tarato che indichi la temperatura del materiale nel terzo inferiore del serbatoio.

Quando si esegue la stabilizzazione con bitume espanso, altri due requisiti vanno presi in considerazione:

• Placcatura tutto tondo per un efficace isolamento; e

• un dispositivo di riscaldamento in grado di aumentare la temperatura del contenuto del serbatoio dialmeno 10°C all’ora, nel caso in cui la temperatura del contenuto del serbatoio sia inferiore a 100°C.

A3.6 Altro

A3.6.1 Tubi

Per i vari additivi, quali lo «slurry» di cemento, l’emulsione bituminosa o il bitume a caldo per l’espansio-ne, sono necessari tubi separati. E’ indispensabile che i vari elementi dell’impianto e i relativi tubi sianocollegati mediante attacchi a sgancio rapido; ciò ridurrà al minimo i ritardi e, fattore ben più importante,aumenterà la sicurezza del personale.

Il tubo di mandata che assicura il collegamento tra le cisterne di bitume a caldo e la riciclatrice è un or-gano fondamentale facente parte dell’attrezzatura ausiliaria; detto tubo deve soddisfare i requisiti minimidi seguito indicati:

• deve essere costruito con materiale di acciaio flessibile che possa essere riscaldato da un cannelloper rimuovere eventuali tappi a freddo;

• ad ogni estremità, devono essere installati gli agganci appropriati per garantire il collegamento alla ci-sterna e alla riciclatrice; detti attacchi devono essere conformi a tutte le norme di sicurezza;

• il tubo deve avere un diametro minimo interno pari a 75 mm; e

• deve avere una lunghezza tale da consentire alla cisterna di ruotare conformemente alla riciclatricesenza provocare un lasco eccessivo. Nel caso in cui un mescolatore di «slurry» WM 1000 entri a farparte del treno di riciclaggio, la cisterna di bitume sarà sempre l’automezzo che conduce. Per questotipo di configurazione sono richiesti due tubi di alimentazione, uno per collegare la cisterna al tubo ditrasferimento sul mescolatore di «slurry», l’altro per collegare il mescolatore di «slurry» alla riciclatrice.

A3.6.2 Barre di spinta

Queste barre devono essere abbastanza resistenti da evitare deformazioni dovute ad elevate forze dicompressione che si sviluppano tra i vari organi dell’impianto tra loro collegati. Una barra di spinta diquesto tipo viene fornita come dotazione standard della WR 2500 o della 2200 CR.

A3.6.3 Barra di Traino

Queste barre possono avere la forma di catene o di imbrachi sintetici aventi un grado di resistenza taleda contrastare le elevate forze di trazione che si sviluppano tra i vari organi dell’impianto.

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Appendice 4

Specifiche Standard per il Riciclaggio a Freddo in situ

A4.1 Finalità 137

A4.2 Materiali 137

A4.3 Impianto e Attrezzature 138

A4.4 Costruzione 139

A4.5 Protezione e Manutenzione 145

A4.6 Tolleranze di Costruzione 145

A4.7 Indagini di Routine e Test 146

A4.8 Misurazione e Pagamento 146

Esempio di una tipica Scheda Quantità 149

Questa appendice contiene una gamma completa di specifiche che prescrivono irequisiti generali in fatto di costruzione di un nuovo strato di pavimentazione me-diante il riciclaggio del materiale in situ. La finalità di dette specifiche è voluta-mente ampia allo scopo di contemplare il concetto generale del processo di rici-claggio a freddo in sito e quindi l’uso del termine «standard»

Queste Specifiche Standard dovrebbero essere integrate ai documenti contrat-tuali unitamente ad altre specifiche standard simili, richieste per le varie fasi delprogetto di risanamento. Ulteriori procedure possono essere costituite dalla di-sposizione di strutture di drenaggio aggiuntive, dalla costruzione di strati di asfal-to, dalla sistemazione del traffico pubblico e dalle altre procedure che normal-mente fanno parte degli interventi di risanamento delle pavimentazioni.

Tutte le specifiche standard sono di carattere generale e devono pertanto essereadattate ad ogni singolo progetto. E’ questa la ragione per cui i documenti con-trattuali contengono le «Specifiche di Progetto» che esaminano nel dettaglio i re-quisiti specifici di un determinato progetto. Mediante le Specifiche Standard vie-ne fatto riferimento alle suddette Specifiche di Progetto ed è compito degli autoridei documenti contrattuali assicurare che questi requisiti vengano soddisfattinell’ambito delle Specifiche di Progetto particolari di loro interesse.

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137Appendice 4

A4.1 Finalità

Queste Specifiche Standard contemplano le proce-dure connesse alla costruzione di un nuovo stratodi pavimentazione che ricorrono, principalmente,all’impiego del materiale riciclato degli strati supe-riori di una sede stradale prepreesistente. Detteprocedure comprendono quanto segue:

• frantumazione e ricupero del materiale deglistrati superiori delle pavimentazioni della stradapreesistente;

• modifica della gradazione del materiale ricupe-rato mediante l’aggiunta di materiale di riporto;

• approvvigionamento, rifornimento e miscelaturadegli stabilizzanti e di acqua; e

• posa in opera e costipamento volti ad ottenereun nuovo strato di pavimentazione.

Queste Specifiche Standard sono, volutamente, dicarattere generale la cui applicazione va adattataal tipo di progetto in questione. Dette specifichecontengono una serie di rimandi alle «Specifichedi Progetto» che costituiscono una parte dei do-cumenti contrattuali e che mirano a integrare e/oemendare le Specifiche Standard.

I requisiti riguardanti il prodotto finito riciclato so-no contenuti sia nelle Specifiche Standard sia nel-le Specifiche di Progetto. Sarà compito dell’im-presa appaltatrice organizzare ed eseguire leoperazioni di sua competenza in modo da soddi-sfare detti requisiti.

A4.2 Materiali

A4.2.1 Materiale in situ

Le analisi effettuate, unitamente ai risultati dei testeseguiti su campioni rappresentativi dei materialipresenti nella struttura della pavimentazione pree-sistente, verranno esaminati nel dettaglio nelleSpecifiche di Progetto o in separata sede. Detteanalisi devono contenere almeno le seguenti infor-mazioni:

• una descrizione particolareggiata della strutturadella pavimentazione preesistente;

• la gradazione, la plasticità e le altre proprietà pre-viste del materiale degli strati superiori della pavi-mentazione che verranno ricuperati e riciclati; e

• contenuto di umidità all’atto dell’analisi.

Sebbene queste informazioni vengano fornite inbuona fede, nell’ambito delle circostanze inerenti

le procedure di campionatura e il genere di datimessi a disposizione, non è possibile garantireche tutte le informazioni siano per forza esatte ocomunque rappresentative delle condizioni in situnel momento della costruzione. Il fatto che l’im-presa ritenga queste informazioni attendibili è asuo rischio e pericolo; essa dovrà procedere all’e-secuzione di separate prove che gli consentano dideterminare le condizioni che prevalgono al mo-mento della costruzione.

A4.2.2 Materiale Naturale di Riporto

Potrebbe essere necessario miscelare il materialenaturale (sabbia, ghiaia, ecc.) e/o prodotti di pietri-sco (prodotti gradati, polvere da frantoio, ecc.) almateriale riciclato allo scopo di:

• variare la gradazione del materiale già riciclato;

• eseguire modifiche meccaniche; e/o

• integrare il materiale riciclato per correggerne laforma.

I requisiti specifici relativi al riporto del materialeverranno esaminati nel dettaglio nelle Specifichedel Progetto.

A4.2.3 Sostanze Stabilizzanti

Gli stabilizzanti comprendono sia le sostanze chi-miche sia quelle bituminose. Le proprietà del sin-golo stabilizzante o dell’abbinamento degli stabi-lizzanti impiegati saranno analizzate in manieraapprofondita nelle Specifiche di Progetto.

A4.2.3.1 Stabilizzanti Chimici

Gli stabilizzanti chimici possono includere una opiù delle seguenti sostanze:

• Calce stradale. La calce stradale deve soddi-sfare i requisiti delle norme corrispondenti appli-cabili alla produzione di calce stradale.

• Cemento Portland. Il cemento Portland deveessere conforme alle norme corrispondenti ap-plicabili alla produzione di cemento (p.es. BS 12:cemento Portland e cemento Portland a presarapida). Va notato che il cemento Portland a pre-sa rapida non va utilizzato quale stabilizzante.

• Cemento Portland ad alto forno. Il cementoPortland ad alto forno deve rispondere alle rela-tive norme.

• Altri stabilizzanti chimici. Le proprietà di ognialtra sostanza stabilizzante chimica, quali la ce-nere volatile, concentrati modificati di terra a base

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138 Appendice 4

di zolfo idrosolubile, ecc. devono essere analiz-zate nel dettaglio nelle Specifiche di Progetto.

Nota. Dal momento dell’acquisto al momento del-l’impiego, tutti gli stabilizzanti chimici in pol-vere devono essere tenuti al coperto e pro-tetti dall’umidità, in conformità alleraccomandazioni del produttore o del forni-tore. Le partite di questi stabilizzanti devonoessere utilizzate seguendo lo stesso ordinedi arrivo sull’area di lavoro. Materiali imma-gazzinati da oltre tre mesi possono essereimpiegati solo previa autorizzazione.

A4.2.3.2 Sostanze Stabilizzanti Bituminose

Gli stabilizzanti bituminosi devono essere compo-sti da una delle seguenti sostanze e devono ri-spondere alle relativi specifiche:

• bitume con indice di penetrazione, o

• emulsione bituminosa.

Tutti gli stabilizzanti bituminosi devono esserescaldati, immagazzinati e utilizzando nel pieno ri-spetto di tutti i requisiti esposti indicati nelle Spe-cifiche di Progetto. Tutti gli stabilizzanti bituminosidevono essere consegnati in loco in cisterne allarinfusa. Per ognuna di esse, occorre emettere un«Certificato di Carico» riportante le seguenti infor-mazioni:

• dati identificativi della cisterna;

• identificazione del prodotto (es. bitume con gra-do di penetrazione 150/200);

• certificazione di pesatura ufficiale indicante lamassa netta del prodotto;

• nome del fornitore;

• numero lotto e data di produzione;

• grado di temperatura a cui è stato caricato ilprodotto;

• data, tempo e località di carico;

• commenti sulle condizioni igieniche della cister-na al momento del carico, sui dati del preceden-te carico trasportato e sull’eventuale presenza diresidui; e

• dettagli di qualsiasi sostanza chimica o altro ad-dizionata al prodotto prima, durante o dopo laprocedura di carico (es. agente legante).

Nota. I riferimenti alle «sostanze stabilizzanti flui-de» contenuti nelle corrispondente specifi-che devono riguardare tutte le forme deglistabilizzanti bituminosi.

A4.2.4 Acqua

L’acqua deve essere pulita e priva di concentra-zioni nocive di acidi, alcali, sali, zuccheri e di altresostanza organiche o chimiche. Qualora l’acquautilizzata non provenga dalla conduttura principaledi acqua potabile pubblica, è necessario effettua-re delle prove di idoneità.

A4.3 Impianto e Attrezzature

A4.3.1 Generali

L’intero impianto deve essere fornito e utilizzato inmodo tale da riciclare il materiale in sito alla profon-dità specificata e costruire un nuovo strato conun’unica passata, in conformità ai requisiti e allespecifiche. L’impianto e le attrezzature impiegatedevono avere una capacità nominale adeguata edessere in buone condizioni operative. Un impiantoobsoleto, oggetto di esigui interventi di manuten-zione e in cattivo stato non è consentito in loco.

A4.3.2 Impianto per il Riciclaggio a Freddo inProfondità in Sito

Il riciclaggio a freddo in sito deve essere eseguitoutilizzando una riciclatrice o una fresa modificataper effettuare la fresatura, alla profondità specifi-cata, del materiale degli strati superiori della pavi-mentazione preesistente insieme a qualsiasi altromateriale di riporto e ottenere così la gradazione ela consistenza della miscela richiesti, il tutto me-diante una sola passata. E’ possibile aggiungereun’altra macchina per la lavorazione del materialefresato, pezzato e miscelato.Una riciclatrice deve almeno avere le seguenti ca-ratteristiche:

• essere in grado di eseguire una fresatura aprofondità di almeno 300 mm a passata singolaed essere dotata di un sensore automatico permantenere con precisione la profondità di taglioprestabilita;

• un tamburo di fresatura che ruota verso l’altonella direzione di avanzamento e raggiunge unalarghezza di taglio pari ad almeno 2,0 m a pas-sata singola; e

• un impianto di controllo della gradazione com-posto da una barra regolabile, o da una trave,posizionata anteriormente al tamburo di fresatu-ra per favorire la frammentazione del materialesottoposto a riciclaggio.

Allo scopo di miscelare il materiale fresato con ac-qua e/o stabilizzanti, la riciclatrice, o l’unità di la-vorazione separata, devono includere i seguenticomponenti:

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139Appendice 4

• un impianto comandato da un microprocessoreche regola l’impiego di acqua e/o stabilizzante/ifluido /i in relazione alla velocità di avanzamentoe la massa del materiale riciclato.

• un impianto di pompaggio e di dosaggio doppioche applica contemporaneamente l’acqua e sta-bilizzanti fluidi. L’impianto di pompaggio deve es-sere tarato in modo tale da erogare le sostanzenell’ambito di una tolleranza di ± 3% per volume;

• un impianto di ugelli autopulenti che consentonol’applicazione uniforme di acqua e/o stabilizzantifluidi da una parte all’altra della larghezza deltrattamento. Questo sistema deve essere rego-labile onde adattarsi alle variazioni delle larghez-ze di trattamento;

• quando si utilizza il bitume espanso come stabi-lizzante, l’impianto di espansione del bitume de-ve essere provvisto di un ugello di prova in gra-do di produrre un duplicato del campione delbitume espanso iniettato nel materiale riciclato; e

• quando la profondità di fresatura supera i 300 mm,il volume effettivo della camera di miscelatura de-ve aumentare in relazione alla profondità di taglioonde contenere il materiale supplementare gene-rato dall’aumento della profondità di taglio.

Il materiale riciclato deve uscire dalla camera di mi-scelatura in un modo che prevenga la segregazionedelle particelle. Lo spandimento e la posa volti aformare il nuovo strato devono essere effettuati dauna motolivellatrice o da una barra stenditrice mon-tata sul retro della riciclatrice.

A4.3.3 Rulli

Il materiale posizionato deve essere costipatomediante rulli vibranti semoventi e/o gommati. Nelcaso di rulli vibranti aventi una massa statica su-periore a 15 t, deve essere possibile regolarne lafrequenza e l’ampiezza.

A4.3.4 Cisterne per l’Approvvigionamento diStabilizzanti Bituminosi

La riciclatrice deve essere rifornita di stabilizzanti bi-tuminosi soltanto mediante cisterne aventi una ca-pacità superiore a diecimila (10000) litri. Ognuna diesse deve essere provvista di due ganci di traino aperno incassati, uno anteriore e uno posteriore, gra-zie ai quali la cisterna può essere spinta dalla ricicla-trice da dietro e al contempo può spingere in avan-ti la cisterna d’acqua. Non sono autorizzate sull’areadi lavoro cisterne anermetiche. Inoltre, ogni cisterna deve essere dotata di:

• un termometro indicante la temperatura del con-

tenuto nel terzo inferiore del serbatoio;

• una valvola di alimentazione posteriore, aventeun diametro minimo interno di 75 mm a comple-ta apertura, che esegua il drenaggio del conte-nuto della cisterna;

• una placcatura tutto tondo che trattenga il calore;

• un impianto di riscaldamento che aumenti latemperatura del contenuto della cisterna di al-meno 20°C all’ora; e

• un asta di livello tarata, contrassegnata ad inter-valli inferiori a 100 litri, che misuri il contenutodel serbatoio.

A4.4 Costruzione

A4.4.1 Limitazioni e Requisiti Generali

A4.4.1.1 Limitazioni Atmosferiche

E’ vietato operare in presenza di nebbia o di umi-dità, nel caso in cui sussista il rischio di non poterultimare i lavori prima che si presentino dette con-dizioni o qualora la temperatura ambiente sia infe-riore a 5°C. Nessuna procedura ulteriore, fatte sal-ve la finitura o il costipamento, è consentita se latemperatura dell’aria scende al di sotto dei 10°Cdurante le operazioni.

Lo spandimento di sostanze stabilizzanti chimichein polvere sul tratto della strada antistante la rici-clatrice non è ammesso nel caso in cui l’azionedel vento ostacoli l’esecuzione delle operazioni.

A4.4.1.2 Sistemazione del Traffico

Spetta all’impresa garantire il transito agevole deltraffico pubblico dei tratti stradali di cui è in pos-sesso e dovrà sempre adoperarsi per proteggeregli utenti e facilitare appunto il transito. Le Specifi-che di Progetto determineranno l’entità delle mi-sure di sicurezza del caso.

Prima di procedere al riciclaggio, è necessariosoddisfare tutti i requisiti relativamente «all’acco-glimento» del traffico esposti nelle Specifiche diProgetto.

A4.4.1.3 Determinazione del Contenuto diUmidità in Situ

Il materiale da riciclare deve essere sottoposto a controlli volti a determinare il conteunto di umiditàin situ. La frequenza delle prove dovrà essere sta-bilita in base alla variabilità dei risultati dei test ini-ziali; almeno una linea di campioni deve comunque

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essere prelevata a 2,0 m di intervallo da una parteall’altra della larghezza della strada, ad intervalli di500 m, e in quei casi in cui è nota una modifica delmateriale della pavimentazione preesistente.

Le prove relative al contenuto di umidità non de-vono essere eseguite più di una settimana primadell’inizio delle operazioni di riciclaggio a freddo.Occorre accertarsi che i campioni prelevati sianorappresentativi del materiale in situ. E’opportunoeffettuare dei controlli nel caso in cui, tra i test ini-ziali e l’inizio dei lavori per ciascuna sezione, sipresentino condizioni di umidità.

A4.4.1.4 Limitazioni Temporali

Il lasso di tempo massimo che intercorre tra la mi-scelatura del materiale riciclato con lo stabilizzan-te e il costipamento del materiale posizionato èdeterminato dal tipo di stabilizzante impiegato.Nel caso in cui si abbinino due o più stabilizzanti,la limitazione temporale, per ciascun agente, deveessere la più breve possibile; vale a dire:

• cemento. Tre (3) ore;

• calce stradale. Ventiquattro (24) ore se mante-nuta umida;

• emulsione bituminosa. Prima che l’emulsionesi rompa;

• bitume espanso. Sette (7) giorni se mantenutoumido,

• sostanze chimiche brevettate. Conformementealle istruzioni del produttore.

A4.4.2 Procedure antecedenti l’Inizio delRiciclaggio

A4.4.2.1 Programma di Produzione

Ogni giorno, prima di cominciare ad operare, l’ap-paltatore deve redigere un programma di produ-zione che esponga nei particolari le sue proposterelativamente alle operazioni da svolgersi il giornosuccessivo. In questo piano deve essere inclusoquanto segue:

• uno schizzo che illustri l’intera configurazionedella lunghezza e della larghezza della strada dariciclare quel giorno, basato sulla suddivisionedei tagli paralleli richiesti per raggiungere la lar-ghezza stabilita e le dimensioni dei rivestimentiper ciascun giunto situato tra i tagli;

• la sequenza e la lunghezza di ogni taglio da rici-clare prima di procedere al taglio contiguo suc-cessivo;

• una stima del tempo richiesto per la fresatura, lamiscelatura e il costipamento di ogni taglio. Lo

schizzo deve inoltre indicare il tempo previstoper ultimare ciascun taglio;

• l’area in cui i campioni sono stati prelevati al finedi determinare il contenuto di umidità, e i risulta-ti delle prove;

• l’addizione di acqua proposta per ogni taglio el’area in cui qualunque tipo di modifica debba es-sere apportata nell’ambito di quella sequenza;

• la località e la quantità del materiale di riporto;

• la quantità e il tipo di stabilizzante o stabilizzantiche vanno applicati ad ogni taglio;

• programma proposto relativo ai test di controllo; e

• ogni altra informazione del caso che permetta divalutare al meglio le operazioni proposte.

Salvo diversamente indicato nelle Specifiche di Pro-getto, i giunti longitudinali devono essere pianificatiin modo tale da coincidere con ogni singola variazio-ne di pendenza da un senso all’altro della larghezza,a prescindere dalla larghezza di rivestimento.

La persona responsabile incaricata dall’impresa ètenuta a conservare sempre il programma di pro-duzione giornaliero nell’area di lavoro.

A4.4.2.2 Segnalazione del Piano Orizzontale

Prima di avviare qualsiasi operazione di riciclag-gio, il piano orizzontale preesistente dovrà esseresegnalato mediante una serie di picchetti (o pali)da posizionarsi su entrambi i lati della strada.Questi picchetti (o pali) devono essere sistemati aldi fuori dell’area di lavoro ad una distanza costan-te, e ad angolo retto rispetto alla mezzeria preesi-stente e dovranno essere utilizzati come riferimen-to per ricostruire la mezzeria una volta ultimate leoperazioni di riciclaggio. La distanza tra i picchetti(o poli) successivi non deve superare i 20 m sullecurve o i 40 m sulle tangenti (rettilinei).

A4.4.2.3 Preparazione del Manto Stradale

Prima di iniziare qualsiasi lavoro, occorre prepara-re la superficie stradale preesistente nel modo diseguito indicato:• rimuovere tutta la vegetazione, i rifiuti e ogni al-

tra sostanza estranea dall’intera larghezza dellastrada, inclusa ogni corsia contigua e i marginiche non vanno riciclati;

• eliminare l’acqua stagnante;• prefresare l’area in cui devono essere rimosse

eventuali protuberanze (se necessario); e• contrassegnare con precisione le previste linee

di taglio longitudinali sulla superficie stradalepreesistente.

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Inoltre, l’impresa dovrà annotare l’ubicazione ditutti i dispositivi di contrassegnazione della strada;dovrà prendere nota ad esempio dei dati relativialle linee di sbarramento che verranno poi cancel-late durante il riciclaggio.

A4.4.2.4 Forma della Superficie e Requisiti diLivello

Salvo diversamente indicato nelle Specifiche diProgetto, i disegni del progetto non illustrerannonel dettaglio i requisiti finali di livello della superfi-cie stradale risanata.

Nei casi in cui la linea di pendenza e la forma insezione trasversale della strada preesistente nonsiano eccessivamente deformate, sarà compitodell’impresa effettuare le operazioni di sua com-petenza in modo tale da assicurare che i livelli su-perficiali dello strato riciclato ultimato sianoconformi a quelli esistenti prima del riciclaggio.

Qualora sia necessario correggere difetti e/o ap-portare modifiche alla linea di pendenza, le Speci-fiche di Progetto esporranno in modo particola-reggiato i nuovi requisiti di livello della superficie.Questi ultimi possono essere soddisfatti prima delriciclaggio mediante la prefresatura, volta a rimuo-vere il materiale in sito, oppure attraverso il riportodi materiale che verrà poi accuratamente cospar-so sulla superficie stradale preesistente.

Salvo diversamente indicato nelle Specifiche diProgetto, l’integrità strutturale della pavimentazio-ne preesistente dovrà essere mantenuta tale equale limitando la quantità di materiale in situ ri-mosso tramite prefresatura. Lo spessore di dettomateriale potrà essere superiore ai 50 mm soloprevia autorizzazione.

A4.4.2.5 Aggiunta di Materiale Naturale di Ri-porto

Nel caso in cui le Specifiche di Progetto preveda-no il riporto di materiale integrativo allo scopo dicorreggere la forma, questo materiale dovrà esse-re trasportato in loco e distribuito sulla superficiestradale prima di procedere alla fresatura. Il meto-do di posa e di spandimento del materiale di ripor-to deve essere tale da consentire di ottenere i li-velli superficiali richiesti; potrebbe quindi esserenecessario ricorrere all’uso di una pavimentatrice,una motolivellatrice o di macchine simili.

Nel caso in cui lo spessore del materiale di riportosuperi la profondità di fresatura voluta, i requisiti ri-guardanti la correzione della forma dovranno esse-re modificati procedendo ad una nuova gradazionedella superficie su entrambi i lati del punto basso.

In quei casi in cui le Specifiche di Progetto preveda-no il riporto di materiale allo scopo di modificare lagradazione successiva alla fresatura del materiale ri-ciclato o di effettuare modifiche meccaniche, il ma-teriale prestabilito dovrà essere trasportato sull’areadi lavoro e:• applicato alla superficie stradale preesistente co-

me uno strato di spessore uniforme anteriormen-te alla fresatura, come descritto sopra; oppure

• adurante il processo di miscelatura successiva-mente alla fresatura.

Il secondo caso può essere ammesso soltantoqualora l’impianto sia configurato in modo tale daseparare il processo di fresatura da quello di mi-scelatura e da consentire l’aggiunta di materiale diriporto durante la miscelatura. L’addizione di ma-teriale di riporto deve essere controllata dallostesso impianto munito di microprocessore cheregola la velocità di avanzamento per l’aggiuntacontrollata di acqua e/o stabilizzanti fluidi.

L’impresa deve elaborare un sistema di controlloesaustivo che garantisca la rispondenza dellaqualità di tutto il materiale di riporto ai requisiti in-dicati nelle Specifiche di Progetto.

A4.4.2.6 Procedura in caso di Materiale adElevato Contenuto di Umidità

Nel caso in cui i risultati dei test dimostrano che ilcontenuto di umidità in situ del materiale da rici-clare supera le limitazioni in merito descritte nelsottoparagrafo A4.4.3.4, sarà necessario effettua-re un pretrattamento prima di procedere al rici-claggio. Le Specifiche di Progetto descriveranno irequisiti di tale pretrattamento.

A4.4.3 Aggiunta di Stabilizzanti

Il/I tipo/i di stabilizzante/i e il/i tasso/i di applica-zione, espressi come valore percentuale dellamassa del materiale da stabilizzare, verrannoesposti nel dettaglio nelle Specifiche di Progetto.

A4.4.3.1 Stabilizzanti Chimici

Il metodo di applicazione dello stabilizzante chimicosarà a discrezione dell’impresa; lo stabilizzante puòessere:• cosparso come uno strato uniforme di stabiliz-

zante secco sul manto stradale preparato primadella fresatura; o

• fluidificato come «slurry» premiscelandolo conacqua e quindi iniettato nel processo di miscela-tura; oppure

• premiscelato in un impianto di dosaggio e co-sparso sulla superficie stradale unitamente al

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materiale di riporto, come descritto nel sottopa-ragrafo A4.4.2.5.

Gli stabilizzanti secchi devono essere cosparsi inmodo uniforme sull’intera larghezza della stradada riciclare durante ogni passata della fresa (o rici-latrice), mediante una spanditrice meccanica al rit-mo di applicazione prescritto in un processo con-tinuo o a mano.

Quando lo spandimento del materiale viene ese-guito manualmente, occorre posizionare dei sac-chi e delle borse contenenti lo stabilizzante adequa distanza lungo ogni singolo taglio. Le borsedevono essere vuotate e il loro contenuto cospar-so uniformemente sull’intera area di taglio, adesclusione di tutti i rivestimenti.

I mescolatori a comando meccanico devono es-sere impiegati per la produzione di «slurry» a partireda stabilizzanti secchi in polvere e da acqua. Il me-scolatore deve essere provvisto di uno schermomunito di aperture inferiori ai 5 mm e deve essere ingrado di produrre uno «slurry» di consistenza unifor-me e con un contenuto di umidità costante al ritmorichiesto dalla stabilizzazione. Il sistema impiegatoper trasferire il «slurry» al processo di fresatura/mi-scelatura deve essere conforme ai requisiti indicatinel sottoparagrafo A4.4.3.3.

A4.4.3.2 Sostanze Stabilizzanti Bituminose

Gli stabilizzanti bituminosi devono essere aggiuntial processo di fresatura/miscelatura iniettandolidalle cisterne alla rinfusa mobili, che possono es-sere spinte avanti, anteriormente alla fresa (o rici-clatrice), oppure trainate da dietro. E’consentito loscarico delle cisterne dal lato della fresa (o ricicla-trice) in cui la configurazione della corsia è tale percui il transito non viene interessato.

Le cisterne devono essere provviste di un termo-metro incorporato e di strutture di riscaldamentoper assicurare che lo stabilizzante bituminosovenga mantenuto entro i 5°C della temperatura diapplicazione indicata nelle Specifiche di Progetto.

Gli stabilizzanti bituminosi, che sono stati riscaldatial di sopra della temperatura massima riportata nel-le Specifiche di Progetto, non devono essere utiliz-zati e devono essere rimossi dall’area di lavoro.

Il sistema adottato per aggiungere lo stabilizzantebituminoso al processo di riciclaggio deve soddisfa-re i requisiti indicati nel sottoparagrafo A4.4.3.3.

Occorre prelevare un campione (1litro) di stabiliz-zante bituminoso da ogni carico delle cisterne econservarlo in un recipiente ermetico come scortaper le prove da eseguirsi in un secondo tempo.

Dove Wv= contenuto di umidità del materiale con il grado di saturazione specificato [%]

Sr = grado specificato di saturazione [%]Xw = densità dell’acqua [kg/m3]

Wv = Sr x ( )Xw 1000

Xd Gs

Quando si opera con bitume espanso, entro cinqueminuti prima di procedere al riciclaggio con ogni nuo-vo carico della cisterna, le caratteristiche di espan-sione del bitume devono essere determinate misu-rando un campione prelevato dall’ugello di prova.

A4.4.3.3 Aggiunta di Sostanze StabilizzantiFluide

L’impianto di pompaggio necessario per iniettarelo stabilizzante fluido nel processo di miscelazionedeve essere controllato dallo stesso impianto mu-nito di microprocessore che controlla la velocitàoperativa per la verifica dell’aggiunta di acqua.

A4.4.3.4 Controllo del Contenuto di Umiditàdel Materiale Riciclato

Una quantità sufficiente di acqua deve essere ag-giunta durante il processo di riciclaggio per soddi-sfare i requisiti di umidità specificati di seguito.L’acqua va aggiunta soltanto mediante il sistemadi controllo con microprocessore situato sulla rici-clatrice prestando particolare attenzione ondeevitare che qualsiasi parte del lavoro effettuato siinumidisca oltre misura.

Qualsiasi tratto lavorato che diventa troppo umi-do, verrà scartato e spetterà all’impresa, a suespese, provvedere alla correzione del conteunntod’umidità essiccando e rilavorando il materiale in-sieme allo stabilizzante fresco in quei casi in cui siutilizza lo stabilizzante cementizio.

All’atto del costipamento, il tipo di stabilizzanteadoperato determinerà il contenuto d’umidità delmateriale riciclato:

i) Stabilizzanti cementizi

Il contenuto di umidità durante la fase di costipa-mento non deve mai superare il 75% del contenu-to di umidità di saturazione del materiale naturaleprivo dello stabilizzante, calcolato alla DensitàSecca Massima (MDD).

Il contenuto di umidità col grado specificato di sa-turazione va determinato nel seguente modo:

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Xd = densità secca massima del materiale naturale [kg/m3]

Gs = densità apparente del materiale [kg/m3]

ii) Stabilizzanti non cementizi e materiale riciclatosenza stabilizzanti

Il contenuto di umidità durante la fase di costipa-mento non deve superare il contenuto di umiditàottimale né deve essere scendere oltre il 2% al disotto del Contenuto di Umidità Ottimale.

iii) Stabilizzanti ad emulsione bituminosa

Il tenore di fluido totale del materiale durante la fasedi costipamento non deve superare il tenore di flui-do ottimale totale. Quest’ultimo va determinatosommando la quantità totale di emulsione bitumi-nosa applicata (non solo la frazione di acqua) alcontenuto di umidità in situ prima della miscelatura,oltre ad ogni altra quantità di acqua applicata a pre-scindere dalla frazione d’acqua dell’emulsione.

A4.4.4 Riciclaggio a Freddo in Sito

La riciclatrice deve essere allestita e utilizzata inmodo tale da assicurare che i requisiti fondamenta-li di seguito indicati siano soddisfatti:

A4.4.4.1 Gradazione del Materiale Riciclato

La velocità di avanzamento della riciclatrice, il rit-mo di rotazione del tamburo di fresatura e la posadella trave di controllo della gradazione devono es-sere impostati in modo tale che il materiale in situvenga frantumato ad una gradazione accettabile.

L’impresa dovrà adottare gli opportuni provvedi-menti al fine di garantire che la gradazione deri-vante dal processo di riciclaggio sia conforme aquella stabilita durante la fase dimostrativa, comedescritto nel paragrafo A4.4.7.

A4.4.4.2 Aggiunta di Acqua e Stabilizzanti Fluidi

Il sistema di controllo con microprocessore perl’aggiunta di acqua e di stabilizzanti fluidi deve es-sere installato e controllato attentamente per assi-curare la rispondenza ai requisiti relativi all’umiditàdi costipamento e al tenore di stabilizzante.

Le cisterne alla rinfusa di bitume devono essereinclinate alla fine di ogni taglio onde verificare l’uti-lizzo effettivo del materiale in esse contenuto ri-spetto alla necessità teorica calcolata.

A4.4.4.3 Controllo dello Spessore di Taglio

L’effettiva profondità di taglio deve essere misura-ta fisicamente in entrambe le estremità del tambu-ro di fresatura almeno una volta ogni 100 m nelsenso della lunghezza del taglio.

A4.4.4.4 Rivestimento dei Giunti Longitudinali

Per garantire il riciclaggio completo da un sensoall’altro dell’intera larghezza della strada, i giuntilongitudinali tra i tagli successivi devono avere unrivestimento di almeno 50 mm.

Le linee di taglio contrassegnate in precedenza sullasuperficie stradale devono essere controllate alloscopo di assicurare che soltanto il primo taglio abbiala stessa larghezza del tamburo di fresatura. Tutte leprofondità dei tagli successivi devono essere inferio-ri alla larghezza del tamburo di almeno 50 mm.

La riciclatrice deve essere guidata in modo da ta-le da seguire esattamente le linee di taglio giàcontrassegnate. Qualsiasi deviazione superioreai 50 mm deve essere rettificata immediatamentemediante inversione nel punto un cui la deviazio-ne ha inizio e compiendo nuovamente l’operazio-ne lungo la linea corretta, senza aggiungere altraacqua o stabilizzante.

La larghezza di rivestimento deve essere conferma-ta prima di iniziare una nuova sequenza di taglio eoccorre effettuare qualsiasi tipo di regolazione ondegarantire che la quantità d’acqua e di stabilizzantefluido da aggiungere venga ridotta in maniera pro-porzionale alla larghezza del rivestimento.

A4.4.4.5 Continuità dello Strato Stabilizzato

L’impresa deve assicurare che tra i tagli successivi(lungo la stessa linea di taglio longitudinale) non ri-manga alcun interspazio di materiale non riciclato eche non si formino cunei non trattati dall’entrata deltamburo di fresatura nel materiale preesistente.

Il punto esatto in cui termina ogni taglio deve es-sere contrassegnato con esattezza. Questo con-trassegno deve coincidere con il centro del tam-buro di fresatura nel punto in cui la fornitura distabilizzante è cessata.

Per garantire la continuità dello strato stabilizzato,il taglio successivo va iniziato ad almeno 0,5 m(500 mm) dietro questo contrassegno.

A4.4.5 Instabilità del SottofondoNel caso in cui venga riscontrata un’instabilità delsottofondo mediante un’indagine preliminare odurante il processo di riciclaggio, occorre proce-dere come segue:• ricuperare il materiale degli strati della pavimenta-

zione che ricoprono il materiale instabile mediantela fresatura o lo scavo e caricarlo su camion per iltrasporto a cumuli provvisori di materiale;

• scavare il materiale instabile alla profondità pre-scritta e rimuovere lo stesso al fine di conservar-lo come materiale da deposito;

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144 Appendice 4

• trattare la massicciata scoperta nel modo indi-cato; e

• riempire lo scavo con brecciame di scorta o ilmateriale di riporto.

Il riempimento deve essere effettuato in queglistrati, il cui spessore non sia superiore a 200 mmdopo aver effettuato la compattazione e deve pro-seguire agli strati successivi fino a quando nonviene raggiunto il livello della strada preesistenteche continuerà ad essere sottoposto al riciclaggio.

Laddove si ritiene necessario, le Specifiche diProgetto esporranno nel dettaglio i requisiti relativialla profondità di scavo, il trattamento della mas-sicciata scoperta e la qualità del materiale di ripor-to. Saranno altresì indicate le aree del sottofondoche presentano un’eventuale grado di instabilità.

A4.4.6 Costipamento e Finitura

A4.4.6.1 Controllo del Livello e della Forma

Il materiale lavorato deve essere cosparso perriempire il vuoto del taglio. Questa operazionepuò essere eseguita mediante una barra stenditri-ce collegata alla parte posteriore della riciclatriceo tramite una motolivellatrice posta dietro. Occor-re prestare attenzione mentre si effettua lo spandi-mento onde evitare una segregazione eccessiva,in particolare nei casi in cui lo spessore dello stra-to supera i 200 mm e il materiale riciclato è com-posto anche da asfalto.

Al fine di impedire che la superficie finale sia sogget-ta a spaccature o a tagli, i requisiti relativi al livello ealla forma in sezione trasversale dovranno esseresoddisfatti prima che il materiale sia sottoposto almassimo sforzo di costipamento. I livelli e la formadel manto necessari si possono raggiungere:

• preimpostando la barra stenditrice montata sullaparte posteriore della macchina; e/o

• effettuando il taglio con una motolivellatrice.

A4.4.6.2 Costipamento

Una volta posto in opera e opportunamente cor-retto quanto alla forma, il materiale riciclato deveessere rullato mediante un’apposita attrezzaturaonde raggiungere il grado di costipamento indica-to. La rullatura deve iniziare non appena si ritienesi possa realizzare e deve seguire la sequenzaprestabilita indicata nel Paragrafo A4.4.7.

I requisiti relativi alla densità dovranno essere il-lustrati in modo particolareggiato nelle Specifi-che di Progetto; occorre inoltre eseguire un con-trollo relativamente a quanto segue:

• la densità media raggiunta per l’intero spessore

dello strato; e

• la densità del terzo più basso dello strato chenon deve essere inferiore alla densità media perl’intero spessore dello strato, meno 2%.

A4.4.6.3 Innaffiamento, Finitura e Indurimento

Successivamente alla compattazione, il mantostradale deve essere trattato con una leggera ap-plicazione di acqua o di emulsione bituminosa di-luita laddove indicato nelle Specifiche di Progettoe rullato con rulli gommati onde creare una tessi-tura a trama fitta.La superficie dello strato riciclato ultimato deveessere tenuta continuamente umida mediante fre-quenti e leggere irrigazioni. Un fondo bituminoso,un rivestimento di tenuta o un impermeabilizzantenon devono essere applicati al manto fino a quan-do il contenuto di umidità dello strato è pari ad al-meno il 2% al di sotto del tenore d’acqua di satu-razione.Lo strato finale ultimato deve essere privo di:

• stratificazioni della superficie;

• tratti che presentano la segregazione dei granulifini e dell’aggregato a grana grossa; e

• scanalature o qualsiasi altro difetto che possacompromettere le prestazioni dello strato.

A4.4.6.4 Apertura al TrafficoSalvo diversamente indicato nelle Specifiche diProgetto, la strada deve essere aperta al trafficoper l’intera lunghezza al di fuori delle normali oredi lavoro diurne. Tutti i segnali stradali provvisori, icatadiottri e gli altri dispositivi di controllo del tran-sito, come spiegato nei corrispondenti paragrafidelle Specifiche di Progetto, devono essere posi-zionati prima che la strada venga riaperta al traffico.

A4.4.7 Tratti DimostrativiAll’inizio del progetto, l’impresa deve riunire tutti icomponenti dell’impianto e delle attrezzature chesi prefigge di utilizzare per il riciclaggio a freddo insito e deve procedere alla lavorazione del primotratto di strada da risanare in modo da:

• dimostrare che l’attrezzatura e le procedure cheegli intende utilizzare sono in grado di costruire lostrato riciclato in conformità ai requisiti specificati;

• determinare l’effetto sulla gradazione del mate-riale riciclato variando la velocità di avanzamen-to della riciclatrice e il ritmo di rotazione del tam-buro di fresatura; e

• stabilire la sequenza e le modalità di rullatura ne-cessarie per ottenere i requisiti minimi di costi-pamento.

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145Appendice 4

Un tratto dimostrativo deve avere una lunghezzadi almeno 100 m nel senso dell’intera o metà lar-ghezza della corsia. Nel caso in cui l’impresa ap-porti qualsiasi modifica ai metodi, alle procedure,alle attrezzature e al materiale utilizzato, o qualoranon sia in grado di rispettare in modo coerente lespecifiche a causa di variazioni del materiale in situ,o per qualsiasi altra ragione, potrebbe essere invita-to ad effettuare ulteriore dimostrazioni prima di in-traprendere le operazioni di riciclaggio permanenti.

A4.5 Protezione e Manutenzione

L’impresa deve adottare gli opportuni provvedi-menti volti alla protezione e alla manutenzione del-lo strato riciclato finito fino a quando non verrà ap-plicato lo strato o il manto successivo. Oltre adirrigazioni leggere e frequenti per evitare che la su-perficie si secchi, occorre effettuare anche degliinterventi di manutenzione, tra cui la riparazioneimmediata di qualsiasi danno o difetto dello strato,che andranno ripetuti ogniqualvolta necessario. Leriparazioni devono essere eseguite in modo tale daassicurare che la superficie, una volta ultimate detteoperazioni, sia uniforme e piana. Il costo di questeriparazioni è a carico dell’impresa tranne nel caso incui il danno sia provocato dal normale deteriora-mento derivante da un transito anzitempo. Il dannocausato dal transito prolungato generato dall’appli-cazione tardiva dello strato o del manto successivonon può essere considerato come il risultato di unanormale usura qualora detto ritardo sia dovuto a cir-costanze sotto controllo da parte dell’impresa.

A4.6 Tolleranze di Costruzione

Solo nel caso in cui le Specifiche di Progetto pre-vedano la prefresatura allo scopo di raggiungerela forma prescritta prima di procedere al riciclaggio,sia i livelli della superficie sia lo spessore dello stra-to devono essere sottoposti ad analisi statistiche.

Lo strato riciclato ultimato deve essere conformealle tolleranze di costruzione indicate di seguito.

A4.6.1 Livelli della Superficie

La grandezza del lotto deve essere di almeno 50livelli presi a caso. Il lotto risponderà ai requisitispecificati qualora soddisfi le seguenti tolleranze:

• H90 ≤ ~ 20 mm (vale a dire almeno 90% di tutti ilivelli della superficie misurati sono, all’incirca,entro i 20 mm dei livelli specificati); e

• Hmax ≤ 25 mm (vale a dire i singoli punti non devo-no scostarsi di oltre 25 mm dai livelli specificati).

A4.6.2 Spessore dello Strato

La grandezza del lotto deve essere di almeno 20

misurazioni dello spessore dello strato. Il lotto ri-sponderà ai requisiti specificati qualora soddisfi leseguenti tolleranze:

• D90 ≥ 20 mm (vale a dire almeno il 90% di tutte lemisurazioni dello spessore sono uguali o hannouno spessore maggiore di quello specificato,meno 20 mm);

(vale a dire lo spessore medio dello strato per illotto non deve essere inferiore allo spessore dellostrato specificato, meno lo spessore dello stratospecificato diviso per venti); e

• Dmax < 30 mm (vale a dire nessuna singola misu-razione dello spessore dello strato deve essereinferiore allo spessore specificato meno 30 mm).

A4.6.3 Larghezza

In nessun caso la larghezza dello strato riciclatodeve essere inferiore alla larghezza indicata nelleSpecifiche di Progetto.

A4.6.4 Sezione trasversale

Quando la sezione viene controllata con un guar-dapiano posto a squadra rispetto alle mezzeriadella strada, la superficie non deve deviare dallaparte bassa del guardapiano di oltre 10 mm.

A ciascuna sezione trasversale, la differenza di li-vello tra qualsiasi due punti non deve variare dalladifferenza di livello calcolata dalla sezione trasver-sale richiesta di oltre 15 mm.

A4.6.5 Regolarità della Superficie

Quando si sottopone a un controllo lo strato rici-clato finito con un guardapiano standard di rota-zione, il numero delle irregolarità del manto nondeve essere superiore a:

• 6, per il numero medio di irregolarità per 100 muguale o superiore ai 6 mm qualora misurato perlunghezze dai 300 ai 600 m; e

• 8, per il numero di irregolarità uguale a o supe-riore ai 6 mm qualora misurato su una sezioneunica di 100 m.

Ogni singola irregolarità misurata con il guardapia-no a rotazione, o un regolo per superfici di 3 m,posto parallelamente alla mezzeria della strada,non deve superare i 10 mm.

Tuttavia, in quei casi in cui è possibile dimostrareche le irregolarità sono causate da fattori al di fuo-ri del controllo dell’impresa, i suddetti requisiti sa-ranno meno rigidi.

• Dmean ≥ Dspec – Dspec

20

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146 Appendice 4

A4.7 Indagini di Routine e Test

Prima di aprire la strada al traffico al termine deilavori giornalieri, l’ingegnere eseguirà analisi e testdi routine volti a determinare se la qualità del ma-teriale e dell’esecuzione è conforme ai requisitidelle specifiche. I risultati e le misurazioni dei testverranno valutati in conformità alle disposizioni in-dicate nelle Specifiche di Progetto. Le proprietà ti-piche che potrebbero essere soggette ad unoschema di valutazione e la selezione di tali pro-prietà verranno determinate dallo stabilizzante ostabilizzanti impiegati:

i) stabilizzazione chimica

• densità relativa (costipamento);

• tenore di legante cementizio;

• resistenza alla Trazione Indiretta; e/o

• resistenza alla deformazione su compressione inaria libera

ii) stabilizzazione bituminosa

• densità relativa (costipamento);

• tenore di legante; e/o

• resistenza alla Trazione Indiretta.

Le grandezze minime del lotto e i criteri di accetta-zione dello stesso per ogni caratteristica sottopo-sta a giudizio devono essere indicate nelle Speci-fiche di Progetto.

A4.8 Misurazione e Pagamento

Nella descrizione di alcuni prodotti a pagamento,viene asserito che le quantità verranno determina-te dalle «dimensioni autorizzate». Con questaespressione si intendono le dimensioni specificateo indicate su qualsiasi disegno o istruzione scrittadata all’impresa per le quali non è prevista alcunatolleranza. Se il lavoro viene eseguito in confor-mità alle dimensione autorizzate, nell’ambito delletolleranze ammesse, le quantità verranno calcola-te in base alle dimensioni autorizzate a prescinde-re dalle effettive dimensioni.

Prodotto Unità

A4.01 Preparazione della superficie stradale preesistente per il metriRiciclaggio a freddo in sito quadri (m2)

L’unità di misura deve essere il metro quadratodella superficie stradale preesistente da risanaremediante il riciclaggio a freddo in loco, calcolata in

base alle dimensioni della larghezza autorizzatemoltiplicate per la lunghezza effettiva misuratalungo la mezzeria della strada.

Il prezzo offerto deve includere il compenso glo-bale per tutte le operazioni necessarie a pulire lastrada dall’acqua, dalla vegetazione, da rifiuti e daqualsiasi sostanza estranea e per il lavoro di rimo-zione, trasporto e smaltimento delle derivanti sco-rie, nel rispetto delle modalità specificate.

Prodotto Unità

A4.02 Riciclaggio a Freddo in sito di tutti i materiali per la costruzione di nuovi strati della pavimentazione

a) strato ultimato con uno spessore di …mm (specificare)

i) Larghezza della strada pari o metriinferiore a 5,0 m cubi (m3)

ii) Larghezza della strada superiore metriai 5,0 m ma inferiore ai 6,0 m cubi (m3)

iii) ecc. per gli incrementi della larghezza della strada di 1 m.

b) ecc. per ogni spessore dello strato specificato.

L’unità di misura deve essere il metro cubo dellostrato della pavimentazione ultimato, costruitomediante il riciclaggio a freddo in sito del materia-le in loco, a prescindere dalla durezza o dal tipo ditale materiale, con o senza l’inclusione di materia-le di riporto. La quantità deve essere calcolata inbase alle dimensioni autorizzate relativamente allalarghezza e allo spessore dello strato finito, molti-plicato per la lunghezza effettiva misurata lungo lamezzeria della strada. La larghezza autorizzatanon deve essere aumentata allo scopo di include-re eventuali tolleranze per il rivestimento minimospecificato tra i tagli contigui, né per il numero ditagli necessari per coprire l’intera larghezza dellastrada.

Il prezzo offerto deve includere l’intero compensoper l’impostazione dei lavori, per il riciclaggio ditutti i tipi di materiale della struttura della pavi-mentazione preesistente alla profondità specifica-ta unitamente a qualsiasi stabilizzante e/o mate-riale di riporto che possa essere stato aggiunto,per il rifornimento e l’aggiunta di acqua, per la mi-scelatura, la posa e il costipamento del materiale,per la rigenerazione di tutti i materiali nei tagli con-tigui di rivestimento, a prescindere dal numero ditagli o dalla larghezza del rivestimento necessaria

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147Appendice 4

per coprire l’intera larghezza della strada, per l’in-durimento, la protezione e la manutenzione dellostrato, e per l’esecuzione di tutti i processi e delleindagini, le misurazioni e i test di controllo di ac-cettazione.

Prodotto Unità

A4.03 Voce extra rispetto all’ A4.02per strati di materiale asfaltatonella porzione riciclata dellapavimentazione preesistente dovelo spessore medio dell’asfalto è:

a) superiore a 50 mm, ma inferiore metrio pari a 75 mm cubi (m3)

i) superiore a 75 mm, ma inferiore metrio pari a 100 mm cubi (m3)

c) ecc. per incrementi di 25 mm.

L’unità di misura deve essere la stessa della voceA4.02, la misurazione extra è valida per l’interospessore dello strato, a prescindere dalle proporzio-ni relative dell’asfalto e di altro materiale che com-pone il materiale dello spessore totale dello stratofresato. Nessun pagamento aggiuntivo deve essereeffettuato nel caso in cui lo spessore dell’asfalto siainferiore o pari a 50 mm.

I prezzi offerti devono includere l’intero compensoper tutti i costi aggiuntivi diretti e indiretti derivantidal riciclaggio del materiale che include strati diasfalto aventi uno spessore superiore a 50 mm.Questi costi supplementari devono includere an-che il deterioramento extra dell’impianto e delleattrezzature, gli attrezzi supplementari di penetra-zione del terreno, i costi aggiuntivi insorti nei casiin cui la velocità di avanzamento stabilisca che lapavimentazione va fresata prima di essere stabiliz-zata, e tutte le indennità per i ritardi dovuti dal de-rivante basso ritmo di produzione.

Prodotto Unità

A4.04 Materiale di Riporto perl’aggiunta nel processo di Riciclaggio a freddo in Sito

a) Prodotti a base di pietrisco da fonti commerciali:

i) Grandezza e descrizione del prodottofrantumato tonnellate (t)

ii) ecc. per ogni grandezza e tipo di prodotto.

b) Ghiaie naturali e sabbie da fonticommerciali:

i) Grandezza e descrizione del metriprodotto Naturale cubi (m3)

ii) ecc. per ogni tipo di materiale naturale

c) ecc. per ogni diverso materiale di riporto.

L’unità di misura per i prodotti a base di pietriscoacquistati da fonti commerciali deve essere la ton-nellata di materiale portato in loco e incorporato almateriale riciclato. La misurazione deve esserebasata sui tagliandi della pesa. L’unità di misuraper il materiale naturale, acquistato da fonti com-merciali o prelevato da cave di prestito, deve es-sere il metro cubo misurato come 70% del volumebattuto del mezzo di traino.

Il prezzo offerto deve includere l’intero compensoper l’approvvigionamento, il rifornimento e la di-stribuzione del materiale di riporto sulla stradapreesistente come strato di correzione del livello,o come strato di spessore uniforme, o per il ribal-tamento nella tramoggia di ricevimento di un’unitàdi riciclaggio in cui la fresatura viene effettuata se-paratamente dal riciclaggio, per il trasporto delmateriale dal punto di arrivo alla posizione finalesulla strada, per l’nnaffiamento e la rullatura leg-gera, ove necessario, e per qualsiasi scarto.

Prodotto Unità

A4.05 Sostanze Stabilizzanti Chimiche:a) Cemento Portland tradizionale tonnellate (t)

b) ecc. per ogni tipo di stabilizzantechimico specificato.

L’unità di misura deve essere la tonnellata dellostabilizzante effettivamente consumato nel pro-cesso di riciclaggio a freddo in sito. La misurazio-ne deve essere basata sui tagliandi della pesa oveil rifornimento è alla rinfusa oppure sui conti con-cordati, nel caso in cui il materiale venga fornito insacchetti o borse.

Il prezzo offerto deve includere l’intero compensoper l’approvvigionamento e la fornitura dello stabi-lizzante, per la sua aggiunta nel processo di rici-claggio a freddo in sito, incluso il trasporto, la mo-vimentazione, lo stoccaggio al coperto, ovenecessario, la rimovimentazione e la distribuzioneo la fluidificazione in uno «slurrry» e l’introduzionedello stesso nel processo, per tutte le misure di si-curezza e i provvedimenti relativi agli scarti neces-sari durante la movimentazione e per lo smalti-mento di tutti gli imballaggi.

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148 Appendice 4

Prodotto Unità

A4.06 Sostanze stabilizzanti bituminose:a) Emulsione bituminosa:

i) il 60% del bitume residuo, cationico tonnellate (t)

ii) ecc. per ogni diverso tipo di emulsione bituminosa.

b) Bitume espanso, prodotto da:

i) 80/100 di bitume con indice dipenetrazione. tonnellate (t)

ii) ecc. per ogni diverso tipo di bitume.

c) ecc. per ogni altro tipo di stabilizzantebituminoso.

L’unità di misura deve essere la tonnellata di stabi-lizzante bituminoso effettivamente consumato nelprocesso di riciclaggio a freddo in sito. La misura-zione deve essere basata inserendo fisicamentel’asta di livello nelle cisterne alla rinfusa, effettuateprima e dopo l’applicazione dello stabilizzante bi-tuminoso, comprovate dai tagliandi della pesaemessi per ogni carico della cisterna nel puntodella fornitura.

Il prezzo offerto deve includere l’intero compensoper l’approvvigionamento e la fornitura dello stabi-lizzante bituminoso, per la sua aggiunta nel pro-cesso di riciclaggio a freddo in sito, per qualsiasisostanza chimica o alti additivi introdotti, per l’ac-qua aggiunta al fine di raggiungere l’espansione,ove necessario, per il trasporto, il riscaldamento,la movimentazione, lo stoccaggio e l’introduzionenel processo mediante l’impianto di iniezione, pertutte gli scarti e per l’adozione di tutte le misure disicurezza necessarie durante la movimentazione.

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149Appendice 4

Esempio di una Tipica Scheda Quantità

Strada lunga 30 km, larga 7,3 m, riciclata ad una profondità di 175 mm con l’aggiunta di un 3% di emul-sione bituminosa, 11/2 % di cemento e uno strato nominale di 25 mm di polvere da frantoio cosparsasulla superficie prima del riciclaggio. Si supponga che la pavimentazione preesistente sia costituita da80 mm di asfalto su una base granulare con alcuni rappezzi profondi (110 mm). (E’ prevista una scortanel caso di un riciclaggio a maggiore profondità – 250 mm – in caso di instabilità.)

Voce n° Descrizione

Sezione totale A 4000 eseguita per scopi riassuntivi

Sezione A 4000. Riciclaggio a freddo in loco

Preparazione della superficie stradale preesi-stente per il riciclaggio a freddo in loco

Riciclaggio a freddo in loco di tutti i mate-riali per la costruzione di nuovi strati dellapavimentazione:

a) strato finito avente uno spessore pari a 180 mm:i) Larghezza della strada superiore a

7,0 m ma inferiore a 7,5 mb) Strato finito avente uno spessore pari

a 250 mm:i) Larghezza della strada superiore ai

7,0 m ma inferiore a 7,5 m (PROV)

Voce extra rispetto alla A4.02 per strati dimateriale di asfalto nella porzione riciclatadella pavimentazione preesistente ove lospessore medio dell’asfalto è:

a) Superiore a 75 mm ma inferiore o pari a100 mm

b) Superiore a 100 mm inferiore o pari a 125 mm (PROV)

Materiale di riporto per l’aggiunta nel pro-cesso di riciclaggio a freddo in sito:

a) prodotti di pietrisco da fonti commerciali

i) polvere da frantoio inferiore a 6,7 m

Stabilizzanti Chimici:

a) Cemento Portland ad alto forno

Stabilizzanti bituminosi

a) Emulsione bituminosa

i) 60% di bitume residuo, cationico

m2

m3

m3

m3

m3

t

t

t

A4.01

A4.02

A4.03

A4.04

A4.05

A4.06

220 000

40 000

1 000

40 000

1 000

10 000

1 500

3 000

Unità PrezzoQuantità Importo

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151

Appendice 5

Analisi dei Costi

A5.1 Tariffe Base 153

A5.2 Esempio di Riciclaggio in Profondità 154

A5.3 Esempio di Riciclaggio Superficiale 158

A5.4 Esempio di Miglioramento di Strade Inghiaiate non Asfaltate 160

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153Appendice 5

A5.1 Tariffe Base

Questa Appendice analizza le varie opzioni di riciclaggio descritte nell’Appendice 1 ai fini di una compa-razione dei costi relativamente a ciascuna alternativa.

Le tariffe unitarie riguardanti le diverse voci di ogni opzione di riciclaggio sono riportate nella tabella quidi seguito; queste si basano sulle tariffe contrattuali applicabili nel settore della costruzione di strade nelSudafrica nel Agosto 2001 e convertite in US$ con una rapporto di conversione pari a US$ 1 = R 8,50.

* Sebbene in questi esempi si sia ipotizzata una tariffa di US$ 2 al m2 va messo in evidenza che tale ta-riffa dipende da numerose variabili (es. dimensione delle macchine, finalità del progetto, limitazionitemporali, ecc.). Questa tariffa può variare da US$ 1/m2 a oltre US$ 10/m2 a seconda del progetto.

VOCE Tariffa (US$)

Riciclatrice, e attrezzature ausiliarie*

Fresatura e smaltimento di RAP

Asfalto a caldo (rifornimento e pavimentazione)

Bitume: indice di penetrazione

Bitume: emulsione

Rifornimento di pietrisco

Rifornimento di polvere da frantoio

Cemento

Rifornimento di ghiaia

Lavorazione di nuovi strati

Rappezzatura di piccole aree

Manto di impermeabilizzante a scagliette

2

15

50

200

200

20

10

70

12

1,5

20

2

Unità

m2

t

t

t

t

t

t

t

t

m2

m2

m2

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154 Appendice 5

3) Lavorazione del pietrisco

1 Strato di lavorazione 1,50 US$/m2

2) Rifornimento di pietrisco

1 Spessore di pietrisco 150,00 mm

2 Densità di pietrisco 2,30 t/m3

3 Rifornimento di pietrisco 20,00 US$/t

4 Costo della rimozione di pietrisco ( x Art 2) x Art 3Art 11000 6,90 US$/m2

1) Rimozione dell’asfalto

1 Spessore di asfalto 170,00 mm

2 Densità dell’asfalto 2,40 t/m3

3 Fresatura & smaltimento di RAP 15,00 US$/t

4 Costo della rimozione di asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000 6,12 US$/m2

4) Asfalto

1 Spessore di asfalto 130,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione con asfalto 50,00 US$/t

4 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000 15,60 US$/m2

Riepilogo dei costi

Rimozione di 170 mm di asfalto 6,12 US$/m2

Riporto di 150 mm di pietrisco 6,90 US$/m2

Lavorazione dello strato 1,50 US$/m2

Spessore di asfalto di 130 mm 15,60 US$/m2

Costo totale 30,12 US$/m2

A5.2 Esempio di Riciclaggio in Profondità

In questo esempio (vedi Fig. A1.6 Appendice 1) la pavimentazione usurata è composta da 3 strati diasfalto fessurato per un totale di 170 mm di spessore che ricoprono 250 mm di pietrisco. Di seguito so-no indicate le alternative di risanamento prese in considerazione:

Opzione 1 Ricostruzione della Pavimentazione

In questa opzione, i 170 mm di strati di asfalto incrinato verrebbero fresati e messi da parte comemateriale di deposito. In seguito, uno strato di 150 mm di pietrisco verrebbe cosparso e trattato. Unanuova base di asfalto di 80 mm e un manto di asfalto di 50 mm verrebbero quindi pavimentati sullostrato di pietrisco.

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155Appendice 5

2) Aggiunta di Cemento

1 Spessore dello strato riciclato 300,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 2,00 t/m3

3 Cemento da aggiungere 3,00 %

4 Spessore di asfalto di 130 mm 70,00 US$/t

5 Costo del cemento ( 1,26 US$/m2

1) Rappezzatura della superficie esistente

1 Area da rappezzare 12,00 %

2 Rappezzatura di piccole aree 20,00 US$/m2

3 Costo della rappezzatura ( x Art 2) Art 1100 2,40 US$/m2

2) Asfalto

1 Spessore di asfalto 150,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione di asfalto 50,00 US$/t

4 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000 18,00 US$/m2

Riepilogo dei costi

Rappezzatura del 12% di superficie 2,40 US$/m2

Spessore di asfalto di 150 mm 18,00 US$/m2

Costo totale 20,40 US$/m2

Opzione 2 Rivestimento di Asfalto

In questa opzione si presume che soltanto un 12% di asfalto incrinato debba essere rimosso ad unaprofondità di 90 mm e quindi rappezzato con nuovo asfalto. Dopo questa operazione, una nuova base diasfalto di 100 mm e un manto di asfalto di 50 mm verranno pavimentati sulla superficie rappezzata.

Opzione 3a Riciclaggio di 300 mm in sito con cemento

Il riciclaggio in sito con cemento richiede la fresatura dell’asfalto preesistente incrinato di 170 mm, di130 mm di strato di pietrisco e di un 3% di cemento, per massa, allo scopo di formare uno strato omoge-neo di 300 mm. In seguito, una nuova base di 80 mm di asfalto e un manto di 50 mm verrebbero pavimen-tati sullo strato riciclato.

1) Riciclatrice

1 Riciclatrice & attrezzature ausiliarie 2,00 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

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156 Appendice 5

3) Aggiunta di emulsione bituminosa

1 Spessore dello strato riciclato 225,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 2,00 t/m3

3 Emulsione bituminosa da aggiungere 4,00 %

4 Tasso di emulsione bituminosa 200,00 US$/t

5 Costo dell’emulsione bituminosa3,60 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

3) Asfalto

1 Spessore di asfalto 130,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione di asfalto 50,00 US$/t

4 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000 15,60 US$/m2

Riepilogo dei Costi

Riciclatrice 2,00 US$/m2

3% di cemento 1,26 US$/m2

Spessore di asfalto di 130 mm 15,60 US$/m2

Costo totale 18,86 US$/m2

2) Aggiunta di cemento

1 Spessore dello strato riciclato 225,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 2,00 t/m3

3 Cemento da aggiungere 1,50 %

4 Cemento 70,00 US$/t

5 Costo del cemento ( 0,47 US$/m2

Opzione 3b(i) Riciclaggio in sito con emulsione bituminosa e cemento

Il riciclaggio in sito con emulsione bituminosa e cemento richiede la fresatura di 170 mm dell’asfalto preesi-stente incrinato, di 55 mm di strato di pietrisco, allo scopo di formare uno strato omogeneo di 225 mm, nel-l’ambito di un 4% di emulsione bituminosa e dell’1,5% di cemento. In seguito, un nuovo manto di 50 mm ver-rebbe pavimentato sullo strato riciclato.

1) Riciclatrice

1 Riciclatrice & attrezzature ausiliarie 2,00 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

(

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157Appendice 5

4) Asfalto

1 Spessore di asfalto 50,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione di asfalto 50,00 US$/t

4 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000 6,00 US$/m2

2) Aggiunta di cemento

1 Spessore dello strato riciclato 225,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 2,00 t/m3

3 Cemento da aggiungere 1,50 %

4 Cemento 70,00 US$/t

5 Costo del cemento ( 0,47 US$/m2

Opzione 3b(ii) Riciclaggio in sito come bitume espanso e cemento

Questa opzione è simile all’opzione 3b(i) di cui sopra. Il 4% di emulsione bituminosa viene sostituito da un2,5 % di bitume espanso. Il cemento e il manto rimangono invariati.

1) Riciclatrice

1 Riciclatrice & attrezzature ausiliarie 2,00 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

3) Aggiunta di bitume espanso

1 Spessore dello strato riciclato 225,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 2,00 t/m3

3 Bitume espanso da aggiungere 2,50 %

4 Tasso di bitume espanso 200,00 US$/t

5 Costo del bitume espanso

(2,25 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

Riepilogo dei costi

Riciclatrice 2,00 US$/m2

1,5 % di cemento 0,47 US$/m2

4% di emulsione bituminosa 3,60 US$/m2

Spessore di asfalto di 50 mm 6,00 US$/m2

Costo totale 12,07 US$/m2

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158 Appendice 5

4) Asfalto

1 Spessore di asfalto 50,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione di asfalto 50,00 US$/t

4 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000 6,00 US$/m2

Riepilogo dei costi

Riciclatrice 2,00 US$/m2

1,5 % di cemento 0,47 US$/m2

2,5 % di bitume espanso 2,25 US$/m2

Spessore di asfalto di 50 mm 6,00 US$/m2

Costo totale 10,72 US$/m2

A5.3 Esempio di Riciclaggio Superficiale

In questo esempio (vedi Fig. A1.7, Appendice 1) la pavimentazione usurata presenta uno strato di asfal-to di 300 mm. I primi 150 mm consistono di 3 strati, ciascuno di 50 mm incrinati. Di seguito sono indica-te le opzioni di risanamento prese in considerazione:

Opzione 1 Rivestimento di Asfalto

In questa opzione si presume che il 12% dei due primi strati di 50 mm sono gravemente deteriorati e ri-chiedono una rappezzatura. In seguito verrà pavimentato un nuovo rivestimento di asfalto di 80 mm.

2) Asfalto

1 Spessore di asfalto 80,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione dell’asfalto 50,00 US$/t

4 Costo dell’asfalto ( 9,60 US$/m2x Art 2) x Art 3Art 11000

1) Rappezzatura della superficie esistente

1 Area da rappezzare 12,00 %

2 Rappezzatura di piccole aree 20,00 US$/m2

3 Costo della rappezzatura ( x Art 2) Art 1100 2,40 US$/m2

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159Appendice 5

Opzione 2 Fresatura e Sostituzione

In questa opzione i due strati superiori di 50 mm incrinati vengono fresati ed eliminati. Un nuovo strato diasfalto di 100 mm viene pavimentato per sostituire quello incrinato.

Opzione 3 Riciclaggio a Freddo con Emulsione Bituminosa

In questa opzione i due strati superiori di asfalto di 50 mm vengono riciclati mediante fresatura e misce-lati con un 3% di emulsione bituminosa. Lo strato riciclato viene quindi rivestito con un manto di asfaltodi 40 mm.

1) Rimozione dell’asfalto

1 Spessore di asfalto 100,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Fresatura e smaltimento di RAP 15,00 US$/t

3,60 US$/m2

Riepilogo dei costi di rivestimento

Rappezzatura del 12% di manto 2,40 US$/m2

Spessore di asfalto di 80 mm 9,60 US$/m2

Costo totale 12,00 US$/m2

Riepilogo dei costi

Rimozione di asfalto 3,60 US$/m2

Spessore di asfalto di 100 mm 12,00 US$/m2

Costo totale 15,60 US$/m2

4 Costo della rimozione di asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000

2) Manto di asfalto

1 Spessore di asfalto 100,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione di asfalto 50,00 US$/t

12,00 US$/m24 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000

1) Riciclatrice

1 Riciclatrice & attrezzature ausiliarie 2,00 US$/m2

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160 Appendice 5

3) Asfalto

1 Spessore di asfalto 40,00 mm

2 Densità di asfalto 2,40 t/m3

3 Rifornimento e pavimentazione di asfalto 50,00 US$/t

4,80 US$/m24 Costo dell’asfalto ( x Art 2) x Art 3Art 11000

Riepilogo dei costi

Riciclatrice 2,00 US$/m2

3% di emulsione bituminosa 1,20 US$/m2

Spessore di asfalto di 40 mm 4,80 US$/m2

Costo totale 8,00 US$/m2

A5.4 Esempio di Miglioramento di Strade Inghiaiate non Asfaltate

In questo esempio (vedi Fig. A1.9 Appendice 1), viene asfaltata una strada priva di rivestimento con150 mm di strato d’usura inghiaiato. In ogni opzione, il manto è costituto da un sottile impermeabilizzan-te a scagliette.

Opzione 1 Rivestimento di Pietrisco

Questa opzione prevede che uno strato di 125 mm di pietrisco venga costruito sulla parte alta della stra-da preesistente e quindi che venga applicato un manto di impermeabilizzante a scagliette.

1) Pietrisco di riporto

1 Spessore del pietrisco 125,00 mm

2 Densità del pietrisco 2,30 t/m3

3 Rifornimento del pietrisco 20,00 US$/t

4 Costo del pietrisco ( x Art 2) x Art 3Art 11000 5,75 US$/m2

2) Aggiunta di emulsione bituminosa

1 Spessore dello strato riciclato 100,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 2,00 t/m3

3 Emulsione bituminosa da aggiungere 3,00 %

4 Tasso di emulsione bituminosa 200,00 US$/t

5 Costo dell’emulsione bituminosa

(1,20 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art11000

Art 3100

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161Appendice 5

3) Aggiunta di cemento

1 Spessore dello strato riciclato 125,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 1,90 t/m3

3 Cemento da aggiungere 3,00 %

4 Tariffa del cemento 70,00 US$/t

5 Costo del cemento ( 0,50 US$/m2x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

Riepilogo dei Costi

125 mm di pietrisco 5,75 US$/m2

Lavorazione dello strato 1,50 US$/m2

Impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

Costo totale 9,25 US$/m2

Opzione 2 Rivestimento di Ghiaia Naturale Cementata

In questa opzione uno strato di ghiaia naturale spessa 125 mm, stabilizzata con un 3% di cemento, vie-ne utilizzata al posto dello strato di pietrisco utilizzato nell’opzione 1. Viene impiegato lo stesso mantodell’opzione 1.

1) Ghiaia di riporto

1 Spessore di ghiaia 125,00 mm

2 Densità della ghiaia 1,90 t/m3

3 Rifornimento di ghiaia 12,00 US$/t

4 Costo della ghiaia ( x Art 2) x Art 3Art 11000 2,85 US$/m2

2) Lavorazione del pietrisco

1 Lavorazione dello strato 1,50 US$/m2

3) Applicazione del manto di impermeabilizzante a scagliette

1 Manto di impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

2) Lavorazione della ghiaia

1 Lavorazione dello strato 1,50 US$/m2

4) Applicazione dell’impermeabilizzante a scagliette

1 Manto di impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

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162 Appendice 5

Riepilogo dei costi

125 mm di ghiaia 2,85 US$/m2

Lavorazione dello strato 1,50 US$/m2

3% di cemento 0,50 US$/m2

Impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

Costo totale 6,85 US$/m2

Opzione 3(i) Riciclaggio a Freddo di 100 mm con Emulsione Bituminosa e Cemento

Questa opzione riguarda il riciclaggio in sito della ghiaia preesistente ad una profondità di 100 mm conl’aggiunta del 5% di emulsione bituminosa e l’1,5% di cemento. In seguito viene applicato un manto diimpermeabilizzante a scagliette.

2) Aggiunta di cemento

1 Spessore dello strato riciclato 100,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 1,90 t/m3

3 Cemento da aggiungere 1,50 %

4 Tariffa del cemento 70,00 US$/t

5 Costo del cemento

(0,20 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

3) Aggiunta di emulsione bituminosa

1 Spessore dello strato riciclato 100,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 1,90 t/m3

3 Emulsione bituminosa da aggiungere 5,00 %

4 Tariffa dell’emulsione bituminosa 200,00 US$/t

5 Costo dell’emulsione bituminosa

(1,90 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

1) Riciclatrice

1 Riciclatrice & attrezzature ausiliarie 2,00 US$/m2

4) Applicazione dell’impermeabilizzante a scagliette

1 Manto di impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

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163Appendice 5

Riepilogo dei costi

Riciclatrice 2,00 US$/m2

1,5% di cemento 0,20 US$/m2

5% di emulsione bituminosa 1,90 US$/m2

Impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

Costo totale 6,10 US$/m2

Opzione 3(ii) Riciclaggio a Freddo di 100 mm con Bitume Espanso e Cemento

Questa opzione è simile all’opzione 3(i). Anziché utilizzare un 5% di emulsione bituminosa, si impiega un3% di bitume espanso. Il cemento e il manto rimangono gli stessi dell’opzione 3(i).

2) Aggiunta di cemento

1 Spessore dello strato riciclato 100,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 1,90 t/m3

3 Cemento da aggiungere 1,50 %

4 Tariffa del cemento 70,00 US$/t

5 Costo del cemento

(0,20 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

3) Addizione di bitume espanso

1 Spessore dello strato riciclato 100,00 mm

2 Densità del materiale riciclato 1,90 t/m3

3 Bitume espanso da aggiungere 3,00 %

4 Tariffa del bitume espanso 200,00 US$/t

5 Costo del bitume espanso

(1,14 US$/m2

x Art 2) x ( x Art 4)Art 11000

Art 3100

1) Riciclatrice

1 Ricilatrice & attrezzature ausliarie 2,00 US$/m2

4) Applicazione dell’impermeabilizzante a scagliette

1 Manto di impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

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164 Appendice 5

Riepilogo dei costi

Riciclatrice 2,00 US$/m2

1,5% di cemento 0,20 US$/m2

3% di bitume espanso 1,14 US$/m2

Impermeabilizzante a scagliette 2,00 US$/m2

Costo totale 5,34 US$/m2

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Wirtgen GmbH e A.A. Loudon & Partners hanno curato in modo particolare la preparazione del presente manuale in modo da essere certi che esso contenga le conoscenze

essenziali più aggiornate in materia. Inoltre queste conoscenze sono state valutate e confermate sul campo.

L’applicazione di questo manuale nella progettazione di opere di ingegneria richiede una matura capacità di giudizio e abilità in questo campo. Di conseguenza, Wirtgen GmbH e

A.A. Loudon & Partners declinano ogni responsabilità per difetti o problemi, che dovessero insorgere nelle pavimentazioni, nelle analisi o nella progettazione,

derivanti dalla inadeguata applicazione delle informazioni contenute nel presente manuale.

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ISBN 3-936215-02-2